Schimmelpilze in Wohngebäuden

- Ursachen, Vermeidung und Sanierung -

von

Peter Rauch

  ISBN 9783000129469

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

Schimmel ist die Trivialbezeichnung für makroskopisch erkennbare meist watteartige Myzelien und/oder Conidienträger. Pilze, die Schimmel bilden, lassen sich nicht systematisch eingrenzen. Sie gehören verschiedenen Gruppen an. Mit dem Schimmelbegriff werden verschiedene Strukturen und Erscheinungen in Verbindung gebracht, z.B. Schwarz- u. Grünschimmel, Roter Brotschimmel, Edel-, Gießkannen-, Pinsel-, Köpfchenschimmel u.a. Darüber hinaus werden auch viele als Schimmel bezeichnet (Blau-, Grau-, Schneeschimmel usw.) [1]

Mit der Energieeinsparung und der damit im Zusammenhang stehender Verringerung des hygienischen Lüftungsaustausches im Gebäude, bauphysikalische Veränderungen sowie Verwendung von unzweckmäßigen Bau- bzw. Beschichtungsstoffe u. a. werden die schon immer vorhandenen Schimmelpilze und auch Bakterien durch lokale Konzentrationserhöhungen, z.B. durch Schimmelflecken an der Tapete oder Stockflecken an Gegenständen, sichtbar.

Es gibt in Deutschland noch keine verbindlichen Bewertungskriterien für eine Schimmelpilzbelastung im Innenraum. Der Nachweis einer Schimmelpilzbelastung durch einen qualifizierten Fachmann (Mikrobiologisches Labor) dient dabei unterschiedlichen Zielen, hierzu gehören:

 dem Nachweis einer Außenluftquelle,

 dem Nachweis einer Innenraumluftquelle oder eine

 gesundheitliche Bewertung der Schimmelpilzbelastung.

Von den ca. 100.000 Schimmelpilz-Arten weisen ca. 30 Allergene auf. Pilze haben in der Natur die Aufgabe, organische Substanz, besonders pflanzliche Stoffe, in die mineralischen Bestandteile (Mineralisation) abzubauen und in Form von Erdboden den Pflanzen als Nährstoffquelle zugänglich zu machen. [2] Dieser Abbauprozess erfolgt vorwiegend im Atmungsstoffwechsel mit Sauerstoff. Einige Formen, wie viele Hefen vergären z.B. Zucker, dabei findet kein oder nur ein geringes Wachstum statt. Bisher wurde nur eine Kultur gefunden, die keine Atmung besitzt. [3] Nur so wird der Stoffkreislauf (Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf usw.) geschlossen. Ohne diese wichtige Aufgabe der Mikroorganismen könnte es keine (neuen) Pflanzen und Tiere geben. Die Mehrheit der uns umgebenden Schimmelpilze und auch Bakterien ist daher nützlich. Der Mensch ist deshalb an dem Vorhandensein von Mikroorganismen und so auch an Schimmelpilze in seiner Umgebung angepasst und weist eine hohe Resistenz auf. Er reagiert folglich nur selten mit Krankheitssymptomen auf eine Schimmelpilzexposition. Bakterien leben in Pflanzen, Tieren und Menschen als Symbionten, d. h. der Wirt bietet ihnen Vorteile, aber auch sie selbst sind dem Wirt nützlich. Natürlich gibt es auch gefährliche Parasiten und Krankheitserreger. [4]

Entscheidend für die Wirkung von inhalativ aufgenommenen Schimmelpilzen sind die Konstitution, die Pathogenität, die Gesamtanzahl der einwirkenden Pilze und die Häufigkeit. Die Belastung und Beanspruchung der Menschen ist aber bei Außen- und Innenraumquellen im Wesentlichen gleich. [5] Allgemein stellen kleine Befallsbereiche kein gesundheitliches Problem dar. Allerdings muss eine hohe Schimmelpilzbelastung im Gebäude nicht in jedem Fall optisch durch einen Befall an einer Bauteilfläche erkennbar sein. Eine Schimmelpilzbestimmung im Labor ist vordergründig zur Klärung von spezifischen Sachverhalten sinnvoll,

 wenn eine ernsthafte Erkrankung der Bewohner vorliegt und die Ursachen für die Krankheiten, wie Allergie oder Atemwegerkrankungen, ungeklärt sind,

 wertvolle Kulturgüter geschädigt sind/werden oder

 wenn die Quelle (Ursache) nicht zweifelsfrei bestimmt werden kann.¹

Die richtige dauerhafte Beseitigung des Schimmelschadens kann nur durch das Erkennen der Ursachen erfolgen. Hierzu gehören bauphysikalische und oder baustoffspezifische Zusammenhänge, das Nutzungsverhalten der Bewohner, die Wechselwirkung zu anderen Alltaggiften uvm. Auf den beiden Bildern 1 und 2 werden typische Schimmelpilzbilder gezeigt.

Bild 1.1.: Wärmebrücke, ungenügende Beheizung und hohe Luftfeuchtigkeit in der Wohnung über 70 % relative Luftfeuchte

Bild 1.2.: Wasserleitungsschaden wurde nicht getrocknet

Schimmelpilze sind allgegenwärtig (ubiquitär) vorkommende Pilzarten, die bei erhöhten Vorkommen deutliche gesundheitliche Beeinträchtigung auslösen können. Viele Bewohner von mit Schimmelpilz belasteten Räumen leiden häufig unter Kopfschmerzen, Augenbrennen und Erkältungssymptomen. Bei entsprechender Neigung kann es bei längerem Einatmen von Schimmelpilzsporen zur Allergie kommen. Diese körperliche Abwehrreaktion kann zu einem Bronchialasthma führen und andere gesundheitliche Probleme an den Atmungsorganen verursachen. [6]

Die Schimmelpilze gehören zu den Mikroorganismen. In diesen Sammelbegriff „Mikroorganismen“ werden viele verschiedene Gruppen von Kleinstlebewesen, wie Bakterien, Hefen, Aktinomyzeten, Algen, Pilze und Protozoen zusammengefasst. Eine Zuordnung in die Flora oder Fauna ist möglich. Algen, Bakterien, Aktinomyzeten und Pilze werden dem Reich der Pflanzen, insbesondere der Mikroflora zugeordnet; lediglich die Algen sind eindeutig Pflanzen. Dies macht sich u.a. durch die zelluloseartige Zellwand und das Chlorophyll zur Energiegewinnung mit Fotosynthese bemerkbar.

Die tierischen Eigenschaften der Bakterien, Aktinomyzeten und Pilze sind unter anderem die überwiegend chemoheterotrophe Lebensweise und die Bildung von Glykogen, einem stärkeähnlichen Polysaccharid, das auch als tierische Stärke bezeichnet wird. Dennoch lässt die Zellstruktur die Zuordnung zur Fauna nicht zu. Eine Ausnahme sind die Protozoen, die eindeutig zum Tierreich gehören. [7]

Bakterien sind über alle auf der Erde in ungeheuerer Individuumanzahl verbreitet. Sie nehmen wie die anderen Mikroorganismen eine wichtige Rolle im Stoffwechselgleichgewicht der Natur ein. Sie finden bei vielen industriellen Verfahren Anwendung. Die Bedeutung der Bakterien für die Nahrungs- und Futtermittel wird in zwei Aspekte eingeteilt. Einmal, die zur Herstellung, Verarbeitung und Veredlung dienen und die an der Verderbtheit dieser beteiligt und darüber hinaus für Vergiftungen und Infektionen verantwortlich sind. In diesem Buch werden Bakterien nicht vordergründig behandelt. Auf diese wird nur dann eingegangen, wenn bestimmte Sachverhalte erläutert oder ergänzt werden.

In diesem Buch werden wichtige Lebensgrundlagen ausgewählter Schimmelpilze, ihre möglichen gesundheitlichen Auswirkungen, die Ursachenentstehungen im Gebäude aus der Sicht der Bauphysik, Baustofflehre und Konstruktion sowie Vorschläge für die Vermeidung und für eine sinnvolle Bekämpfung dargestellt.

2. Schimmelpilze

2.1. Charakteristik der Schimmelpilze und ihre Stoffwechselprodukte

Als Schimmelpilze werden alle Pilze bezeichnet, welche überwiegend morphologische aber auch eine Reihe ökologischer Gemeinsamkeiten aufweisen.

Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf der Oberfläche ein watteförmiges, fädrigen oder pulverartiges Aussehen (schimmelig) haben. Dies wird verursacht, da das Wachstum nicht nur im Materialinneren, sondern an der Oberfläche erfolgt. Es gibt aber auch Bakterien, die ein pilzartiges Aussehen beim Wachstum zeigen. Hierzu gehören die sogenannten Strahlenpilze oder Actinomyceten.

Aspergillus (Gießkannenschimmel) und Penicillium (Pinselschimmel) (Bild 2.1.1.) sind die am weitesten verbreiteten Schimmelpilze. Sie gehören der Abteilung Eumycota (Echte Pilze), Klasse Ascomycetes (Schlauchpilz), Unterklasse Euascomycetidae, Ordnung Eurotiales, Familie Eurotiaceae an. Es handelt sich bei allen um Saprotrophe, also Pilze, welche sich von toten, abgestorbenen oder künstlich synthetisierten organischen Substraten ernähren, z.B. auf Nahrungsmittel, wie Brot, Früchten, Milch u.a. Die Pilze entwickeln ein ganz typisches echtes Myzel, welches reich verzweigt ist und sich im Substrat oder auf dessen Oberfläche ausbreitet.

 Bild 2.1.1.: Penicillium (Pinselschimmel) [8]

Ihre Vermehrung erfolgt fast ausschließlich durch ungeschlechtliche Mitosporen (anamorphe Fruktifikation), durch Ausbildung von Endosporen (Sporangiosporen) oder Exosporen (Konidien), mitunter Chlamydosporen. Die Konidienträger sind jeweils recht typisch gestaltet und bieten die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale. So enden bei Aspergillus die konidienbildenden Hyphen in einer Blase, die intensiv mit stäbchenförmigen einzelligen Organen bedeckt ist und als Sterigmen bezeichnet wird. Die Konidienträger von Penicillium verzweigen sich an der Spitze in dünne Ästchen. Jedes dieser Ästchen trägt ein Sterigma, das von einer Konidienkette bekrönt wird. Das Myzel ist mehr oder weniger farblos. Die Konidien tragen Farbstoffe, die der Pilzkolonie ihre spezifische Färbung, schwarz, braun, grün, gelb oder weiß bei Aspergillus und hauptsächlich blaugrün bei Penicillium (auch Grünschimmel), verleihen. Bei Aspergillus ist die Farbgebung von Spurenelementen im vorgefundenen Substrat abhängig. Z.B. Aspergillus niger färbt sich intensiv schwarz (auch Schwarzschimmel), wenn Kupfer anwesend ist, ansonsten nimmt es eine hellgelbe Färbung an. [9]

Da die Fortpflanzung fast ausschließlich durch die o. g. Konidien erfolgt, werden keine auffälligen Fruchtkörper hervorgebracht. Wenn überhaupt sexuelle Fortpflanzungsorgane gebildet werden, dann nur winzig kleine.

Zellsprossung und Bildung von Sprosszellen, wie sie Hefen oder hefeähnliche Pilze charakterisieren, tritt nur in ganz seltenen Fällen unter bestimmten Bedingungen ein.

Die meisten Schlauchpilze besitzen einen Generationswechsel. Aus den Pilzsporen entwickelt sich ein haploides Mycel. Die dikaryotischen Hyphen werden jedes Jahr neu aus der Verschmelzung von haplioden Stadien gebildet (Bild 2.1.2). Dem gegenüber können bei den Ständerpilzen die Hyphen jahrelang weiter wachsen. [10]

Bild 2.1.2: Entwicklung des Schlauchpilzes (P = Zellverschmelzung; K = Kernverschmelzung; M = Meiose)

Zu den Schimmelpilzen zählen auch noch die Mucor-Arten (Köpfchenschimmel), die der Klasse Zygomycetes und der Ordnung Mucorales angehören. Sie leben als terrestrische oder coprophile Saprophyten, einige sind fakultativ pathologen (Mucormykosen). [11] Vorkommen z.B. auf faulen Früchten, Gemüse, fermentierten Lebensmitteln und ein häufiger Bodenpilz. [12]

Schimmelpilze sind weltweit verbreitet. Ihr natürlicher Lebensraum ist der Erdboden, wo sie saprophytisch von abgestorbenen organischen Substanzen leben. Sie vermögen aber auch andere Lebensräume zu erobern, wie feuchte Räume oder Klimazonen. [13]

Die charakteristisch flüchtigen Stoffwechselprodukte von Schimmelpilze MVOC (Microbial Volatile Organic Compounds) umfassen Verbindungen mit Siedepunkten von 0 – 250 °C und können ein breites Spektrum unterschiedlicher chemischer Stoffklassen zugeordnet werden, wie z.B. den Alkanolen, Alkenolen, Ketonen, Terpenen, Aldehyden, Alkanen, schwefelhaltige Verbindungen, Ethenen, Ester, Karbonsäuren u. a. Es wurde bis 2001 ca. 30 solcher Verbindungen in Innenräumen und in der Außenluft nachgewiesen, die von Schimmelpilzen gebildet werden können. [14]

Der muffige Geruch ist häufig auf die Bildung von MVOC durch Schimmelpilze oder Bakterien zurückzuführen, die aber normalerweise keine gesundheitlichen Beschwerden verursachen.

Folgendes Spektrum von Verbindungen ist charakteristisch:

3-Methylfuran, Geosmin, 1-Octen-3-ol, 3-Methyl-1-butanol, 2-Pentanol, 2-Hexanon, 2-Heptanon, 3-Octanon und Dimethyldisulfid. [14] In höheren Konzentrationen weisen einige MVOC eine toxische Wirkung auf. In den Innenräumen liegen meist niedrige Werte vor, die zu keiner gesundheitlichen Beeinträchtigung beitragen. Die Bedeutung der MVOC ist noch nicht ausreichend erforscht. [15] Es ist auch zu beachten, dass nicht alle flüchtigen Stoffwechselprodukte, die von Mikroorganismen produziert werden, nur von mikrobieller Herkunft stammen. Sie werden auch von Pflanzen produziert, sind Bestandteil von Aromastoffen und technischen Lösungsmitteln.

2.2. Nahrung und Lebensbedingung

Pilze sind chlorphyllfreie Organismen. Die Pilze ernähren sich vorwiegend heterotroph - von organischen Substanzen lebender und toter Organismen. [17]

Die wesentlichen Wachstumsvoraussetzungen sind eng an das Vorhandensein von Wasser gekoppelt, welches zur Synthese von Zellmaterial und zur Energiegewinnung der im Wasser gelösten Nährstoffe benötigt wird. [16] In unserer natürlichen Umgebung erfolgt ein Wachstum, wenn bei einer bestimmten Temperatur, einer genügend hohen relativen Feuchte und dem Vorhandensein der erforderlichen Nahrungssubstrate über eine bestimmte Zeitperiode vorliegen.

Ändern sich diese Bedingungen, so wird das Wachstum eingeschränkt, verbessern sich diese wieder, so kann selbst scheinbar abgestorbenes Myzel auch nach Monaten neu auskeimen. [18] Gute Lebensbedingungen liegen bei einem pH-Wert ab 2 vorwiegend zwischen 4,5 bis 6,5 auch bis 8 und einer Temperatur von 0ºC bis +40ºC vor. Pilze bevorzugen allgemein Nährmedien mit geringen pH-Werten (3,5 bis 6,5 wie z.B. in sauren Waldböden und Äckern) [3], dagegen bevorzugen Bakterien einen neutralen bis alkalischen Bereich. Die meisten Organismen wachsen in einem pH-Bereich zwischen 6-8 und werden neutrophil genannt. Die Wachstumsgeschwindigkeit einer Zelle hängt vom pH-Wert des umgebenden Mediums ab. Daneben kann auch der Stoffwechselprozess, die Zellmorphologie, die Zusammensetzung der Zellwand und der Zellumhüllung u. a. beeinflussten. [19] Das Wachstum vieler Schimmelpilze bewegt sich einen breiten pH-Bereich, wo hingegen die Synthese von Mykotoxinen stark pH-Wert abhängig ist. Aber auch bei den Stoffwechselprozessen können die Ausscheidungen den pH-Wert des Substrates verändern. [20] Die Toxinproduktion ist auch von der Jahreszeit abhängig. Im Frühjahr (April-Mai) produzieren die Pilze unter gleichen klimatischen Bedingungen mehr als im Herbst. [21]

Ändert sich sprunghaft der pH-Wert (meist reicht hier schon eine Wertänderung von 1-2) auch nur für einen kürzeren Zeitraum, so kann aus der Wachstumsphase (exponentielle oder stationäre Phase) sehr schnell eine Absterbephase werden. Im Fermentationsbetrieb (technische Herstellung von Mikroorganismen) nennt man das pH-Schock. Im Gebäude können sich durchaus die pH-Werte, vor allem der Wandbaustoffe ändern, z. B. die ätzende Wirkung bei feuchtem Kalk.

Auch das Redoxpotenzial der Nährlösung ist wichtig. Auch werden keine Ansprüche an die Zusammensetzung der Atmosphäre gestellt, wenn sie im üblichen klimatischen Bereich liegen.

Als Nährmedien müssen vorhanden sein

- Kohlenhydrate als Kohlenstoff - und Energiequelle sowie Hauptelemente

- Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Kalium, Natrium,

  Calcium, Magnesium und Eisen

- Spurenelemente

- Mangan, Molybdän, Zink, Kupfer, Kobalt, Nickel, Vanadium Bor, Chor, Selen, Silizium,

  Wolfram u. a.

- Ergänzungsstoffe (Wachstumsfaktoren)

- Aminosäuren, Hormone, Vitamine [16]

Diese Nährmedien befinden sich in unserer natürlichen Umgebung und somit auch im Gebäude. Hierzu zählen z.B. Cellulose, Lignin, Proteine Glucose, Maltose, Pektine, Lipide, Keratin, Saccharose und andere Polymere. Das sind z.B. Bestandteile im Tapetenkleister, in der Raufasertapete, in der Dispersionsfarbe, im Holz, im Papier, in den Textilien, in Kunststoffen und Gummi vor allem die beigefügten Weichmacher, im Staub, im Fett uvm. Aber im Gebäude werden nicht nur Baustoffe befallen, sondern sie wachsen viel mehr auf gelagerten Nahrungsmitteln, wie Früchte, Gemüse, Getreide, Fleisch, Obstsäfte u.a., sowie auf Abfällen im Mülleimer bzw. –beutel. Auch von diesen kann eine hohe Belastung ausgehen.

Die jeweiligen Mikroorganismen haben sich in der Regel auf den Abbau bestimmter Substanzen unter bestimmten klimatischen Bedingungen spezialisiert. Auch bei annähernd gleichen klimatischen Bedingungen können in zwei gleichen Räumen jeweils unterschiedliche Pilzkonzentrationen auftreten. Für eine mögliche Erhöhung der Pilzkonzentration ist nicht nur der Anstieg der Raumluftfeuchte (dichtere Fenster und sparsamere Heizungsnutzung) oder die Temperatur verantwortlich. Es spielt daneben auch das Vorhandensein bestimmter Nährmedien eine Rolle. Allein das Vorhandensein von Kohlenhydraten reicht nicht aus. Es müssen auch bestimmte Spurenelemente Kationen (z.B. Co++, Mg++) und Anionen (z.B. P, S, N) vorhanden sein. Dagegen wirkt Kalzium (Kalkstein CaCO₃) als Inhibitor².

Für viele Mikroorganismen sind die Nährstoffbedürfnisse noch unbekannt. Für die Kultivierung nimmt man daher keine reinen oder definierten Verbindungen, sondern komplexe Gemische wie Molke, Maisquellwasser oder Sojabohnenextrakt. Diese Nährmedien werden als komplex oder undefiniert bezeichnet. [16]

Heutige Bau- und Beschichtungsstoffe sowie vor allem synthetischer Einrichtungs- oder Haushaltsgegenstände können die erforderlichen Nährsubstanzen liefern, die für einen optimalen Wachstumsprozess erforderlich sind oder auch diesen hemmen. Selbst der Mörtel, früher aus Luft- bzw. Sumpfkalk hergestellt, bestehen aus einer Vielzahl an chemischen Zusätzen (Additive), um die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Zum Beispiel dient Acryl-Hydrosol (Tiefengrund) zur Verbesserung der Eigenschaft der Wandoberfläche. Welche Wechselwirkungen treten aber auf? Auch wenn es lösungsmittelfrei sein soll und so die Gesundheit aus heutiger Sicht nicht gefährdet. Genau diese Stoffgemische können die erforderlichen Spurenelemente und Wachstumsfaktoren für die Mikroorganismen liefern.

Waren die Haushalte vor 40 Jahren noch annähernd frei von synthetischen Stoffen, so haben sich diese in der Zwischenzeit in kleine chemische Laboratorien verwandelt, angefangen von Duftstoffen, WC-Reiniger, über Ausgasungen aus Wohnraumtextilien und Möbel bis hin zur Bauhülle.

Die Wechselwirkung einer Schimmelpilzbildung und vorhandener Schadstoffe in der Raumluft bzw. chemische Spurenelemente an den Oberflächen sollte daher auch Gegenstand künftiger Forschungsthemen sein und sich nicht nur allein auf das Lüftungsverhalten orientieren.

Die Temperatur beeinflusst den Stoffwechsel, die Nährstoffansprüche, die Biomassezusammensetzung der Zelle und vor allem die Wachstumsgeschwindigkeit der Mikroorganismen. Liegt die Temperatur 10-25°C unterhalb des Temperaturoptimums, so verlangsamen sich die Transportprozesse und die Wachstumsgeschwindigkeit bewegen sich in Richtung Null (Bild 2.2.1.) Dagegen bewirkt eine Temperaturerhöhung im optimalen Bereich eine überproportionale Steigerung der Wachstumsgeschwindigkeit. In der Praxis wird dies deutlich, warum in einem Gebäude bei annähernd gleicher relativer Luftfeuchtigkeit und Nutzungsverhalten in 5 Wohnungen kein und in einer Wohnung Schimmelpilzbefall festgestellt wird. Hier können Temperaturunterschiede von 2-3 K vorliegen. Diese Tatsache wird auch im folgenden Isoplethensystem berücksichtigt.

Bild 2.2.1: Temperatureinfluss auf die Wachstumsgeschwindigkeit von Mikroorganismen

Erläuterung zur Wachstumskurve:

Minimum geleeartige Membran, langsamer Transportprozess

Optimal maximale Geschwindigkeit der enzymatischen Reaktion

Maximum Protein-Denaturierung, Zusammenbruch der Cytoplasmamembran, thermische Lyse

Hinsichtlich ihrer Ansprüche an optimale Temperaturbedingungen verhalten sich Mikroorganismen sehr unterschiedlich. Man unterscheidet die Schimmelpilze nach ihren optimalen Wachstumstemperaturen, mesophile Schimmelpilze bei 25-35ºC, thermotolerante Schimmelpilze bei 30-40ºC und thermophile Schimmelpilze bei 35-55ºC (max. ca. 60ºC). [22] Vervollständigt werden soll die Einteilung mit den psychrophilen Organismen (unter 0ºC bis 20ºC), Hierzu gehören vorwiegend marine Bakterien und Eisenbakterien. Thermophile Bakterien erreichen ihre Grenze bei 70ºC und extrem thermophile Organismen zwischen 80-90ºC (z.B. Gattungen Bacillus und Clostridium), Bakterien die oberhalb 90 und 100ºC wachsen nennt man hyperthermophile Organismen. [23]

Die wesentlichen Wachstumsvoraussetzungen sind die Temperatur, die Feuchte in der Luft und das Substrat, welche über eine bestimmte Zeitperiode vorliegen muss. [24] Nachfolgend soll das Isoplethensystem für Sporenauskeimung der Schimmelpilze dargestellt werden (Bild 2.2.2.). Hier wird jedoch der Einfluss von Substraten (Baustoffe und Verschmutzung) und anderer Randbedingungen nicht berücksichtigt. Es soll hier auch nur als Modell betrachtet werden, damit die Zusammenhänge deutlich werden.

Bild 2.2.2.: Isoplethensysteme für Sporenauskeimung der Schimmelpilze (Aspergillus restrictus (links) und Aspergillus versicolor (rechts). [25]

In diesem Schema kann man erkennen, dass auch bei einer hohen relativen Luftfeuchte von 90 bis 95 % nicht unbedingt sofort eine Schimmelpilzbildung entstehen muss, z.B. wenn die Temperatur niedrig ist und andere Wachstumsvoraussetzungen (andere Substratzusammensetzungen) vorliegen. Hinzu kommt auch, dass die Schimmelpilzarten einen bestimmten a_w-Wert (Wasseraktivität)³ benötigen, unter den sie nicht mehr wachsen. Z. B. Aspergillus restrictus benötigen eine Feuchte von 71-75 %, dagegen benötigt Stachybotrys chartarum eine Feuchte von 94%. Im Winter haben wir nicht durchgängig eine gleiche Außentemperatur. Über mehrere Tage (ca. 10-14 Tage) liegt eine sehr niedrige Außentemperatur vor, dann wechselt das Wetter und es wird wieder wärmer. Bei dieser weniger warmen Außentemperatur sinkt die Oberflächentemperatur an der Innenwandoberfläche, je nach Wärmespeichervermögen und Wärmeleitfähigkeit des Wandbaustoffs. Damit erhöht sich auch die relative Luftfeuchte an der Oberfläche. Obwohl eine hohe Feuchtigkeit (z.B. 80-85 %) vorliegt, kann sich bei einer niedrigeren Oberflächentemperatur die Zeit für eine Sporenauskeimung so weit verlängern, dass in dieser Zeitperiode kaum eine Sporenauskeimung erfolgt. Siehe hier im Bild 2.2.2. die Sporenauskeimzeit im Temperaturbereiche zwischen 0 bis 10 °C. Hingegen kann bei einer wesentlich höheren Oberflächentemperatur, z.B. 15 bis 18 °C, und bei niedrigerer relativer Luftfeuchte von 77 bis 80 % am gleichen Wandbaustoff bereits nach wenigen Tagen eine Schimmelpilzbildung erfolgen. In der Anlage 10 werden einzelne Beispiele gegenübergestellt.

Bild 2.2.3.: Verallgemeinerten Isoplethensysteme für die Sporenauskeimung, das für alle Pilze der Substratgruppe I Bild oben) und II (Bild unten) gilt.

Hier werden aber eine Reihe von anderen Faktoren, z.B. Substrate usw., nicht berücksichtigt, daher hat man ein weiteres Modell entwickelt. In diesem wird der Feuchtehaushalt einer Spore in Abhängigkeit von instationären Randbedingungen rechnerisch ermittelt, sodass auch ein zwischenzeitliches Austrocknen der Pilzsporen berücksichtigt wird. (Der Grundgedanke beruht auf das instationäre biohygrothermische Verfahren und soll hier nicht weiter erläutert werden. Mehr unter [26]. In der Grafik (Bild 2.2.3.) werden die verallgemeinerten Isoplethensysteme für die Sporenauskeimung dargestellt. Die Limo-Kurve stellt dabei die temperaturabhängig tiefste relative Feuchte dar, bei der eine Sporenauskeimung erfolgen kann. Werden diese Werte unterschritten, so ist unter normalen Bedingungen nicht mit einer Schimmelpilzbildung an der Wandoberfläche zu rechnen.

Der Substratgruppe I gehört an:

Biologisch verwertbare Substanzen, wie z.B. Tapete (vor allem Raufasertapete), Gipskartonbauplatten, Bauprodukte aus gut abbaubaren Rohstoffen, dauerelastische Fugenmaterialien

Der Substratgruppe II gehören an:

Baustoffe mit porigem Gefüge, z.B. Putze, mineralische Baustoffe, manche Hölzer sowie Dämmstoffe, die nicht unter die Gruppe I fallen.

Der Substratgruppe III gehören an:

Alle Baustoffe, die unter normalen Bedingungen nicht abgebaut werden und keine Nährstoffe enthalten. [26]

Mit dieser Grafik kann in Zusammenhang mit der Anlage 4 (Luftfeuchte und Taupunkttemperatur) die Möglichkeit einer erhöhten Schimmelpilzbildung an einer Wandoberfläche unter normalen Bedingungen abgeschätzt werden. Es wirken jedoch noch eine Vielzahl andere Faktoren, die in den Folgepunkten behandelt werden.

Unter dem Link www.ib-rauch.de/Beratung/schim/feucht1.php steht ein Tool zur Bestimmung der feuchteabhängigen Schimmelpilzbildung unter Berücksichtigung der o. g. Einflussfaktoren zur Verfügung.

Für den Beginn einer Schimmelpilzbildung ist auch die Zeitdauer der höheren Feuchte (ca. ab einer relativen Luftfeuchte von 80 %) der Raumluft oder an der Baustoffoberfläche von Bedeutung. Die Gipswand eines Badezimmers muss mindestens die Hälfte des Tages trocken sein, um keine Pilze zu züchten. In einem stationären Laborversuch wurde eine Periode von 4 Stunden Wachstumsklima pro Tag ermittelt, wo ein Pilzwachstum erfolgt. In der Praxis sollte sich diese Periode über einige Tage (5) wiederholen. [27] Eine andere Quelle besagt eine Zeitdauer von 3 Stunden und bei Feuchtespitzen bis 2 Std. erfolgt keine Schimmelpilzbildung. Solche Feuchtebelastungen können z.B. unbewusst durch die Nachtabsenkung oder durch kurzzeitig offen gelassene Türen innerhalb der Wohnung oder in einem Einfamilienhaus entstehen. Im letzten Fall kann wärmere Raumluft in kühlere Räume einströmen.

2.3. Vorkommen der Schimmelpilze in der natürlichen Umgebung

Die Konzentration der Sporen ist im Winter verhältnismäßig niedrig, sie steigt dann in Mitteleuropa in den Sommermonaten (September) beachtlich an. Dabei hängt diese einmal von der höheren relativen Luftfeuchte und der Temperatur sowie auch von der Staubmenge in der Raumluft ab, da sich Mikroorganismen an Staubteilchen anhängen. (Bei den Sterilversuchen [1983-85] hatten wir bei Extremfällen Größenbereiche, die weit über die erfassbaren Messwerte reichten (> 10⁶ Teilchen/m³.) Ihre Anzahl steigt besonders dann an, wenn mit Materialien gearbeitet wird, wo viel Staub entsteht, wie in Scheunen, Mühlen, Tierställe, in der Holzverarbeitung uvm. In der freien Luft ist die Lebensdauer von Pilzsporen von der Temperatur, der Luftgeschwindigkeit und der Sonneneinstrahlung abhängig. Farblose Sporen werden rasch durch die UV-Strahlung abgetötet. Daher dominieren pigmentierte Sporen von Alternaria und Cladosporium, Schwärzepilze, die überall auf verrottendes organisches Material wachsen. Alle Mikroorganismen beginnen ihr Leben als einzelne Zelle oder Spore und sind in der natürlichen Umgebungsluft vorhanden. Dabei können jahreszeitlich abhängig Größenordnungen von 1000 bis 10.000 Pilzsporen/m³ Umgebungsluft vorhanden sein. Dem gegenüber ist die Anzahl von Bakterien in der Luft nicht vom Nährstoffangebot, der Feuchtigkeit und Temperatur abhängig. Die Keimzahl in der Luft ist kein Ausdruck von Wachstum und Vermehrung, sie wird vom Anteil der Luftverschmutzung (Staubpartikel) bestimmt. Diese ist wiederum abhängig von den geografischen Bedingungen, Wetter, Klima, Besiedlungsdichte, Jahre- und Tageszeit, Bodenbedeckung und Landschaftsstruktur. Meist bleiben Bakterien in unmittelbarer Nähe ihres Herkunftsortes. [28]

Durch das Belüften des Gebäudes findet zwangsläufig auch eine Verringerung der Konzentration an Mikroorganismen und Schadstoff-Vorkommnissen statt. In der Regel sollte eine Verdünnung erfolgen. Ist die Konzentration in unmittelbare Nähe des Gebäudes oder an der Außenseite höher, so werden lebende oder tote Pilzteile herein gelüftet, analog betrifft dies auch für Bakterien zu. Empfindliche Bewohner (siehe Punkt 4.9.) sollten diesen Aspekt berücksichtigen. Man kann bewusst darauf Einfluss nehmen, dass die Konzentration von Mikroorganismen im Außenbereich den natürlichen Umfang nicht wesentlich überschreitet. Das ist z.B. die Vermeidung von optimalen Lebensbedingungen z.B. für Bakterien, Algen und Pilze. Die Übertragung von pathogenen Bakterien durch die Luft ist zwar möglich, jedoch im Allgemeinen selten. Bakterien benötigen wie bereits genannt Staub oder feinste Wassertröpfchen (Husten oder Niesen) an den sie anhängen und so „transportiert“ werden. Unter den Einfluss des Sonnenlichts werden diese rasch abgetötet. [28]

2.4. Vorkommen der Schimmelpilze in der Innenluft

In Innenräumen sind Schimmelpilze besonderen Umweltbedingungen ausgesetzt. Hier liegt in der Regel eine höhere Staubbelastung vor. Eine Verdünnung durch Luftbewegung wird verhindert, ebenso fehlt die abtötende Wirkung der UV-Strahlung. Diese kann nur bei offenem Fenster in den Raum gelangen. In geschlossenen Räumen dominiert dann xerotolerante Arten, wie z.B. solche der Gattung von Penicillium und Aspergillus, aber auch andere, wie Cladosporium und Mucor usw. [13], [29] Schimmelpilze, die in der Innenraumluft nachgewiesen werden, können aus der Außenluft stammen oder die Quelle befindet sich im Raum selbst. Daher ist bei einer Innenraummessung parallel eine vergleichende Messung der Außenluft vorzunehmen.

Eine erhöhte Schimmelpilzbelastung im Innenraum ist nicht nur an verschimmelten Tapeten bzw. Gegenständen erkennbar. Meist sind optisch gar keine Merkmale sichtbar. Erhöhte Konzentrationen in der Luft lassen sich dann durch die entsprechenden Nachweisverfahren feststellen. In Einzelfällen erfolgt aber erst nach dem Auftreten von Beschwerden oder entsprechender Krankheitsbilder eine Untersuchung, dann, wenn die Ursachen ermittelt werden sollen.

3. Die Schimmelpilzbildung

3.1. Wichtige Ursachen der Entstehung

Feuchte Wohnungen mit unterschiedlichen Ursachen hat es schon immer gegeben. Werden die Ursachen richtig erkannt, so können diese Schäden vermieden werden.

Leider haben die Erkenntnisse aus den Fehlern der Vergangenheit und vor allem der Gegenwart in Verbindung mit den Erkenntnissen aus den bauphysikalischen Zusammenhängen nicht zu schimmelfreien Wohnungen geführt.

Aus den vorangegangenen Ausführungen wird deutlich, dass wir uns dem Einfluss der Schimmelpilze nicht entziehen können. Lediglich die Konzentration der Sporen kann durch sinnvolle Maßnahmen reduziert werden. Bei optimalen Lebensbedingungen der Schimmelpilze in den Innenräumen werden Materialien und auch Lebensmittel befallen bzw. mit höheren Konzentrationen beauflagt, sodass neben der direkten auch eine indirekte Belastung auftritt. Die Zuordnung der Schimmelpilze zu den Vertretern unter Zygomyceten, Ascomyceten oder Deuteromyceten hat lediglich dann eine ausschlaggebende Bedeutung, wenn bestimmte Krankheitssymptome und die genaue Ursachenquelle bestimmt werden müssen und sich aus dem vorliegenden Bauzustand keine eindeutigen Schlussfolgerungen ziehen lassen.

Die einfachste Möglichkeit, höhere Schimmelpilzkonzentrationen in der Wohnung zu vermeiden, ist eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit anzustreben, eine annähernd gleiche Temperatur auch an den Oberflächen zu erzielen und eine entsprechende Sauberkeit⁴ einzuhalten. Weiterhin sind Einrichtungsgegenstände und Baustoffe trocken zu halten bzw. zu trocknen. Ein Schimmelpilz selbst in Duschen und im Bad lässt sich durch Lüften und Klimatisierung (trockene Wärme) vermeiden. Die relativ kurzen Feuchtespitzen stellen im Allgemeinen keine Gefahr dar, wenn anschießend wieder eine niedrigere Feuchte erreicht wird.

Die Schimmelschäden lassen sich nach folgenden Kriterien einteilen:

Sichtbare Schimmelschäden

Diese können in vielen Fällen bereits makroskopisch eindeutig erkannt werden. Die Kenntnis über die Größe des Befalls (Fläche, Tiefe und Intensität) ist allerdings eine entscheidende Voraussetzung für die Beurteilung eines Schimmelschadens und daraus resultierende entsprechende Sanierungsmaßnahmen.

Schimmelgeruch ohne sichtbaren Befall

In diesem Fall kann die Eingrenzung nur über die Wahrnehmung des Geruches erfolgen. Das können Unterseiten von Fußbodenbelägen oder die Rückseiten von Gipskartonständerwänden sein. Es ist zu beachten, dass holzzerstörende Pilze unter Umständen ähnliche Gerüche abgeben.

Feuchtigkeit ohne sichtbaren Befall

Bei erhöhter Feuchtigkeit ("aufsteigende" Feuchte, Wasserleitungsschaden o. ä.) in Baustoffen ist die Wahrscheinlichkeit eines mikrobiellen Befalls sehr groß. Daher ist die Ausdehnung des Schadens schnell zu erfassen und eine wirkungsvolle Trocknung durchzuführen. Befallene Baustoffe sind auszubauen bzw. zu sanieren.

Problemkonstruktionen ohne sichtbaren Befall

Bestimmte Bauteile neigen durch ihre Konstruktion zu Schwachstellen, bei denen zeitlich bedingt starke Temperaturschwankungen auftreten, sodass sich Kondenswasser an der Oberfläche bildet. In dieser Situation sind Kenntnisse der Bauphysik erforderlich. Diese Schäden können häufig nur aufgrund besonderer Erfahrungen lokalisiert werden. Beispiele sind hier Kellerwohnungen oder Fußböden im Erdgeschoss über kühle Keller.

Gesundheitliche Beschwerden

Sind keine Hinweise auf Feuchtigkeit oder einen Befall erkennbar, so ist dies durch einen Umweltmediziner und/oder Allergologen zu klären, ob eine Belastung durch Schimmelpilze für die Beschwerden verantwortlich ist. Die Beschwerden können auch auf Außenluftquellen zurückzuführen sein oder die Belastung erfolgt zeitlich und räumlich wo anders. [30]

Schimmelpilze benötigen bestimmte Lebensbedingungen (vgl. Pkt. 2.2.). Diese werden durch nachfolgende Kriterien begünstigt:

 Wärmebrücken z.B. Fensterlaibung, vor der Fassadendämmung (WVS) wurden die Beton- oder Steinfensterbänke nicht ausgebaut, Ringbalken, Kanalschächte an der Außenwand usw.

 Unzweckmäßige Baumaterialien, z.B. wird sehr gern Gips- und Malerspachtel auf feuchte belastetes Mauerwerk, wie in Treppeneingangsbereich, Keller, ältere EG-Wohnung, aufgetragen, damit die Wandoberflächen glatt werden. Dazugehört auch Raufasertapete mit Zellulosekleber und Dispersionsfarbe.

 Ungünstige raumklimatische Veränderung nach Sanierungen, z.B. nicht Beseitigung aller kühlen Oberflächen oder Verlagerung der kühlen Oberfläche an andere Bauteile, Verringerung der sorptionsoffenen Flächen, z.B. in Bädern bis an die Decke gefliest oder anbringen von Isoliertapete.

 Feuchte belastetes Mauerwerk, z.B. bei älteren Gebäuden, wo auch noch eine Salzbelastung vorliegt.

 Ungeeignete Nutzungsbestimmung, z.B. bei der Sanierung eines sehr alten Gebäudes mit hohem Feuchtegehalt im Gründungsmauerwerk wurde im Keller das Bad für die Wasserbehandlung der Physiotherapie eingebaut, die Lüftung ist nur über ein völlig verbautes Kellerfenster möglich.

 Nutzungsverhalten, z.B. ungenügende Lüftung oder falsche Lüftung, ungenügende Heizung und sehr viele Zimmerpflanzen in der Wohnung.

 Soziale Komponente, wegen der hohen Mietkosten werden kleinere Wohnungen bezogen, damit verringert sich das Raumvolumen pro Person.

 Ungeeignete Planungskonzeptionen, z.B. ein ca. 4 m² zentral gelegener Raum mit Fenster wurde als Abstellraum ohne Heizung projektiert, das genutzte Zimmer wird so nur über die Luft des Korridors erwärmt, (kalte nicht dämmte Außenwand) oder die ausgewiesenen Schlafzimmer sind wegen der geringen Deckenhöhe (Dachgeschoss) in ihrem Volumen viel zu klein.

 Unzweckmäßige konstruktive Ausführungen können zu einer dauerhaften Durchfeuchtung der Bauhülle führen. Das betrifft den Neubau aber auch für Sanierungen älterer Gebäude.

Vorschläge, wie das Aufstellen der Möbel 15 cm von der Wand sind vollkommener Unsinn. Früher hatte die Möbelindustrie die Schränke mit Beine hergestellt und so konnte von unten her auch die Rückseite des Schrankes hinterlüftet werden. Zum Beispiel bei einer 4 m langen Wand und einem Abstand von 15 cm werden so 0,6 m² Raumfläche verschenkt. Bei einer Miete von 5 Euro/m² sind das 60 Euro/Jahr, was ganz vereinfacht ausgedrückt bei einer Nutzungsdauer von 30 Jahren einen Wertverlust von ca. 900 Euro bedeutet. Wenn die Wohnung nur unter Einschränkung benutzbar ist, wo sind dann die Grenzen? Für den Mieter immer ein Anlass „Mängel“ zu suchen, ob berechtigt oder nicht, um eine Mietminderung zu erstreiten. Für den Vermieter gilt das Umgekehrte. Seit Jahrtausende baut man Gebäude. Mit der Einführung der EnEV und die damit verbundenen Maßnahmen kann man die Gebäude nur noch mit einer komplizierten Nutzungsanleitung bewohnen und dort, wo es gar nicht klappt, dort legt man Nutzungseinschränkungen fest oder baut komplizierte Lüftungsgeräte ein.

Ohne Ursachenbeseitigung ist langfristig keine Schadensbehebung möglich!

3.2. Schimmelpilze in den Wohnungen

Feuchte Wände, klamme Wohnungen und die damit verbundene Schimmelpilzbildung hat es schon immer gegeben. Je nach wirtschaftlicher Situation wurden solide oder preiswerte Gebäude gebaut.

Abhängig von dieser Bauausführung und der verwendeten Baustoffe kam bzw. kommt es zu unterschiedlichen bauphysikalischen Erscheinungen in den Gebäuden. Es wurde hier mit Absicht der Begriff„Erscheinung“ gewählt, da eine Vielzahl der am Gebäude wirkenden Gesetzmäßigkeiten, vor allem ihre gegenseitige Wechselwirkungen, nicht hinreichend bekannt sind.

Sehr bedenklich ist nun, dass trotz des höheren Erkenntnisstandes und der Bauerfahrungen über viele Jahrhunderte oder besser seit Jahrtausenden sich ein statistisch belegter Trend abzeichnet, wo es innerhalb der letzten Jahre in Deutschland zunehmend zur sichtbaren Schimmelpilzbildung in Wohnräumen gekommen ist.

Nachfolgend ausgewählte Hinweise, die zu einer höheren Schimmelbelastung führen bzw. diese vermeiden können.

1. Die früher verwendeten Baustoffe wie Natursteine, Lehm oder Holz haben zum Teil günstigere bauphysikalische Eigenschaften als die neueren Baustoffe, wie Polystyrol u. a., in Bezug auf Dampfdiffusion und Wasserdampfaufnahmevermögen. Wobei aber auch zu beachten ist, dass die Naturprodukte nicht für jede Anwendung der optimale Baustoff ist.

2. Die Wandoberflächen wurden mit Kalk-, Kreide oder Leimfarben beschichtet, die eine ungehinderte Wasserdampfdiffusion ermöglichen und zusätzlich ein Festigkeits- und Spannungsausgleich bedingen (gleiche Eigenschaften hat auch die Silicatfarbe). Dagegen werden heute bindemittelreiche Dispersionsfarbenanstriche und Tapeten mit hohen Kunststoffanteilen verwendet, die eine Wasserdampfdiffusion bzw. die Adsorption (Eigenschaft der Baustoffe kurzzeitig Feuchtespitzen aufzunehmen) behindern. Einige Anstriche bilden eine Dampfsperre. Es kommt zur Durchfeuchtung zwischen dem Putz und der Beschichtung sowie zur Blasenbildung und zum Abblättern. Zu den Kaseinfarbanstrichen sei hier gesagt, dass sie eine hohe Empfindlichkeit gegen Schimmelpilze und Fäulnisbakterien haben und daher nur für trockene gut temperierte Räume geeignet sind.

3. Bei einer Beheizung mit Öfen wurde gleichzeitig für einen zusätzlichen Luftaustausch gesorgt. Die benötigte Verbrennungsluft bewirkte ein Nachströmen von kühlerer und somit trockener Außenluft durch die Fensterfugen. Bei einer Konvektionsheizung tritt dieser Effekt nicht auf. Demzufolge führt diese auch zu einer höheren Konzentration an Raumfeuchte, da eine geringere Lüftungsrate vorliegt. Hinzu kommt aber auch, dass Öfen Strahlungsheizungen sind und so die Wandoberflächen erwärmen. Damit erfolgt eine Temperierung der Außenwandoberfläche.

4. Die Entwicklung des Wohnungsstandards hat sich verändert. So betrug vor 40-50 Jahren der häusliche Wasserverbrauch nur einen Bruchteil des heutigen. Damit wurde auch nur ein kleinerer Teil der Wasserdampfmenge freigesetzt. So waren Toiletten zum Teil außerhalb der Wohnung, in den meisten Fällen gab es nur eine Wasserzapfstelle, und Waschmaschinen waren noch selten. Die Wäsche wurde im Waschhaus gewaschen. Wo kein Badezimmer vorhanden war, ging man in die öffentlichen Badeanstalten.

5. Die Dachböden wurden zum Wäschetrocknen genutzt. Heute gibt es diese nicht mehr, sodass oft die (kleine) Wäsche in der Wohnung getrocknet wird.

6. Durch die ständige Verringerung des zur Verfügung stehenden Haushaltseinkommens sind Sparmaßnahmen erforderlich. Dies drückt sich in einer kleineren Wohnung (Raumvolumen/Person) und in den Einsparungen bei der Heizung aus. Dem gegenüber steht aber auch eine ständige Verringerung der Familiengröße bzw. die Anzahl der Personen pro Haushalt. (Zunahme an Singlehaushalten). Die Wohnfläche bzw. das Raumvolumen pro Bewohner wird zwar in diesem Fall größer, aber in vielen Fällen gerade in den Einzimmerwohnungen finden der gesamte Tagesablauf und das Schlafen in einem Raum statt.

7. Sozioökonomische Merkmale, wie z.B. selbst genutztes Wohnungseigentum, beeinflussen die Schadenshäufigkeit, sodass die Anzahl der Feuchteschäden geringer ist. [31]

8. Bei den Fenstern hat eine Entwicklung stattgefunden, die gleich in mehrfacher Hinsicht die Feuchtigkeitsprobleme in den Wohnungen verschärft:

 An den Einfachverglasungen stellten sich die eindeutig niedrigsten Temperaturen in der gesamten Wandfläche ein. Waren die Scheiben beschlagen, wurde dem Wohnungsnutzer signalisiert, dass gelüftet werden sollte. Heute können selbst innen liegende Wände, z.B. Treppenhauswände, eine niedrigere Oberflächentemperatur haben als die Isolierverglasung.

 Durch den Einbau von Isolierverglasung speziell im Altbaubereich verlagert sich die kältere Temperaturzone an die Wandanschlüsse. Es entstehen so neue Wärmebrücken bzw. vorhandene werden jetzt deutlich. Es kommt zur Tauwasserbildung. (Bilde 3.2.1. und 3.2.2.)

 Gegenüber mehrflügeligen Fenstern ragt der heutige große Fensterflügel zu weit in den Raum. Es wird die Kippstellung zum Lüften bevorzugt, was jedoch feuchtetechnisch ungünstig und zu dem energieverschwendend ist und auch zu Feuchteschäden führen kann (siehe Bild 5.2.2.).

 Durch die Fugen zwischen Rahmen und Flügel konnte auch bei geschlossenem Fenster kontinuierlich ein Lüftungsausgleich erfolgen. Bei den heutigen Konstruktionen wird dies nahezu vollständig unterbunden. Ein bewusstes Lüftungsverhalten ist nur zu realisieren, wenn ein lüftender Bewohner ständig anwesend ist. Bei einer Berufsausübung ist man unter Umständen 10 oder mehr Std. nicht anwesend, sodass sich die Lüftung auf 1 bis 2 Stoßlüftungen beschränken muss. Aus diesem Grund baut man heute undichte Dichtungen und Lüftungsschlitze in die modernen fugendichten Fenster ein.

9. Durch vorsätzliche und falsche Handlung einiger Mieter werden Schäden verursacht. Eine Außenwandecke ist eine geometrische Wärmebrücke und kein Baumangel. Diese Gegebenheit muss akzeptiert werden und es kann z.B. hier kein großer Schrank oder andere Einrichtungsgegenstände aufgestellt werden, sodass die Temperierung der Außenwand unterbrochen wird. Ebenso ist in einer Wohnung nicht waschmaschinenweise die Wäsche zu trocknen.

Bild 3.2.1. und 3.2.2.: Auf den beiden Bildern ist deutlich erkennbar, dass sich jetzt das Tauwasser nicht mehr auf der Glasscheibe, sondern neben dem Fenster am Wandanschluss bildet.

10. Durch Eigentümer sind trockene, für Wohnzwecke geeignete Räume zur Verfügung zu stellen. Hier sollen nur beispielhaft aufgezählt werden, Baufeuchtigkeit, Feuchtigkeit nach größerem Wasserschaden, kaputte Dachentwässerung, aufsteigende Feuchtigkeit, fehlende ausreichende Lüftungs- und Heizungsmöglichkeiten usw.

11. Durch die ständig steigenden Energiepreise werden die Heizungskörper in einigen Räumen abgestellt. Die indirekte Heizung der Räume erfolgt über offene Zimmertüren. Wärmere Luft strömt an die kühlen Außenwände (meist über der Sockelleiste befindet sich die kälteste Wandoberfläche) und die Feuchtigkeit taut dort aus. Liegen unterschiedliche Raumtemperaturen in einer Wohnung vor, so sind die Türen geschlossen zu halten. In den kühleren Räumen ist an kalten Wintertagen die Heizung wenigsten zeitweise auf einer niedrigen Stufe zu betreiben, sodass es nicht zur vollständigen Auskühlung kommt.

12. Die Nachtabsenkung erfordert am nächsten Tag ein Aufwärmen des abgekühlten massiven Mauerwerkes. Nicht nur, dass an dieser kühleren Wandoberfläche eine höhere relative Luftfeuchte vorliegt, so beeinflusst die niedrigere Oberflächentemperatur auch die Behaglichkeit. Die Heizung wird daher etwas höher eingestellt. Die Nachtabsenkung bringt nur bei Leichtkonstruktionen Energieeinsparungen. Bei Massivbauten kann dies eher zum Gegenteil führen.

13. Kann sich die Luft vom Keller bis zum Dachboden über das Treppenhaus in einer Luftwalze bewegen, so kommt es zum Luft- und Feuchtigkeitsaustausch über mehrere Etagen. In vielen Fällen kann es am massiven Mauerwerk zum Kellereingang zum Tauwasserausfall kommen.

14. Es werden heute zusätzlich Räume zu Wohnzwecken oder als Büro genutzt, die bisher die Funktion einer Abstellkammer, Keller oder als Trockenboden hatten. Eine Funktionsänderung gerade bei vielen älteren Gebäuden war konstruktiv nicht vorgesehen. Statt der Wäschetrockenböden werden jetzt Trockenräume im (kalten und feuchten) Keller vorgesehen. Wohnräume stellen wesentlich höher Anforderungen an das Raumklima als Nebenräume. Diese Kriterien müssen bei der Planung und Ausführung berücksichtigt werden.

3.3. Beispiele für das Vorkommen der Schimmelpilze in Innenräume

Die Verbreitung kleiner Partikel in Innenräume wird durch die Bewegung der Luft bestimmt. Bereits ohne zusätzliche Lüftung reicht die thermische Konvektion aus, eine Zirkulation der Luft in einem Raum zu bewirken. Dies führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Pilzsporen, auch zwischen verschiedenen Räumen und Stockwerken. So kann ein Gramm Hausstaub bis zu 3,2 Millionen lebende Pilzsporen enthalten. So dominieren in der Außenluft Cladosporium-Arten und als typische „Raumpilze" kommen die Arten der Gattung Aspergillus und Penicillium vor, die auf Lebensmittel, feuchtem Leder, Papier, Baumwolle und Wolle wachsen. Daneben sind auch Alternaria, Aureobasidium, Fusarium und Wallemia sebi nachweisbar. (Beispiele Bild 3.3.1. u. 3.3.2.)

Küchen: In Kühlschränken, an Brotschneidemaschinen, auf verschimmeltem Brot sowie über Mülleimer ist Penicillium roqueforti zu finden. Rosa, Rosaroter oder Roter Brotschimmel ist die Bezeichnung für Neurospora sitophila, die mit unter auch für andere Arten (Neurospora crassa, Neurospora tetrasperma) benutzt wird und auf die Myzelfarbe und das oft besiedelte Brot Bezug nimmt (Brotpilz, Bäckereipilz). [32]

Toiletten und Bäder: Bei Temperaturen über 24 °C können in der Raumluft über den Vorleger vor Toilettenschüsseln Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus auftreten. [33] Insgesamt sind aber die Sanitärräume meistens sauberer als in der Küche, der Kühlschrank, das Schneidebrettchen oder der Aufwaschlappen. Letzterer sollte häufiger ausgetauscht werden, da er geradezu voller Keime ist.

Bild 3.3.1. u. 3.3.2.: Penicillium-Arten für grünliche und Fusarium roseum für die rötlichen Flecken. 1. Bild hinter einer Holzverkleidung (Wärmebrücke und fehlende Hinterlüftung) und 2. Bild auf einer Tapete nach einem Wasserleitungsschaden im Raum und fehlende Lüftung. Diese rötlichen Flecken wurden auch schon mit dem Vorhandensein vom Echten Hausschwamm (Serpula lacrimans) vorgefunden. So wurde statt einer Schwammsanierung eine Schimmelpilzbekämpfung mit irgendwelchen Giften durchgeführt.

Schlafzimmer: Der Matratzenstaub enthält ziemlich einheitlich zusammengesetzte xerophile (Trockenheit liebend) Schimmelpilzflora: Es überwiegen Eurotium (Aspergillus repens und Aspergillus penicilloides). Ebenso führt das Bettenmachen stets zu einem deutlichen Anstieg der Sporenzahl in der Luft. [33]

Sichtbare Schimmelpilzschäden treten im November und Dezember verstärkt auf. Dies wird einmal durch die noch vorliegende hohe relative Luftfeuchte im Gebäude und die entstehende Temperaturdifferenz an der Wandoberfläche infolge der kühleren Jahreszeit verursacht. Offene Türen, kühlere Temperaturen beim Schlafen, abgestellte Heizkörper, aber auch zu kleine Zimmer begünstigen eine Erhöhung der Schimmelpilzkonzentration. Oft werden Schimmelflecken nach einer 14-tägigen Kälteperiode sichtbar.

Wohnzimmer: Die Höhe der Sporenanteile wird von der Nutzung und der Sauberkeit beeinflusst. Ein geringer Staubanteil wirkt sich günstig aus. Ebenso sollten die Wohnräume nicht zu Gewächshäuser umfunktioniert werden. Ca. 70 % der Zimmerpflanzen enthalten in ihrer Blumenerde Aspergillus fumigatus. Aber auch ungepflegte Hydrokulturen können Aspergillus-Arten beinhalten. [33] Die Auswahl und das Aufstellen von Einrichtungsgegenständen darf die Luftzirkulation nicht behindern.

Verschlossene Räume: Fehlende Luftzirkulation kann im ungünstigen Fall zu einer Durchfeuchtung führen und so einen Schimmelpilzbefall begünstigen. Das sind, z. B. nicht belüfte Hohlräume im Dachgeschoss, Speisekammern aber auch Hohlräume hinter der Gipskartonvorsatzwand oder Kellerräume, wo statt einer Lattentür ein dichtes Türblatt eingesetzt wurde.

Spitzböden: Sind diese nicht belüftet, so kann sich z.B. durch die Klappe der Einstiegtreppe Feuchtigkeit ansammeln und zu einer starken Schimmelpilzbildung führen.

Schwimmbäder und Saunen: Die Schimmelpilze sind gleichmäßig auf Umkleidekabinen, Schwimmbereich, Dusche und WC’s verteilt. Die Fußböden sind am stärksten befallen. Es besteht eine große Gefährdung durch eine Infektion mit Fußpilzen. Daher ist das Tragen von Badeschuhen wichtig.

Biotonnen werden vor den keimhemmenden UV-Strahlen geschützt sind. Analog trifft dies auch für die Abfalleimer zu. In diesen Behältnissen liegen optimale Wachstumsbedingungen in Bezug auf Feuchte und Nahrungsangebot vor, sodass sehr schnell größere Schimmelflächen entstehen können.

Beim Umgang mit Biomüll gelangen zwangsläufig Schimmelsporen in die umgebende Luft und von dort aus durch Einatmen auch in den menschlichen Körper. So kann Aspergillus fumigatus für Menschen mit verminderter Immunabwehr als Folge einer chronischen Grunderkrankung sehr gefährlich werden und zu tödlich verlaufenden invasive Aspergillose führen. Daher sollten abwehrgeschwächte Personen den Umgang und den Kontakt mit Bioabfall meiden. Kleine portionsweise Verpackung in Zeitungspapier sowie eine Reinigung der Tonne mit Essigwasser und das Aufstellen in einem schattigen Ort verringern deutlich den Sporenanteil. Die Leerung sollte 1 Woche nicht überschreiten. [29]

Jeder kennt verschimmeltes Brot und weiß, wie schnell dieses gerade im Sommer und vor allem an schwülwarmen Tagen verschimmeln kann. Lebensmittel und besonders Teigwaren stellen geradezu eine optimale Nahrungsgrundlage dar. Daher werden Rezepturen zugegeben, die eine gewisse Haltbarkeit ermöglichen. Brötchen und Brot verschimmeln⁵ im Sommer bei einer Temperatur in der Küche von 23 bis 25 °C und einer rel. Luftfeuchte zwischen 40 bis 63 % bereits nach 4 bzw. 5 Tagen. Die Luftfeuchte im Gebäude liegt somit weit unterhalb der Wachstumsgrenzen, wie sie im Isoplethensysteme im Bild 2.2.1. oder 2.2.2. dargestellt werden. Liegen bestimmte optimale Wachstumsbedingungen für Mikroorganismen vor, so wachsen diese auch bei einer relativen Luftfeuchte < 70 %. Die Ursache dürfte darin begründbar sein, dass neben dem optimalen Nahrungsangebot (Teigware und sicherlich etwas Eigenfeuchte) noch weitere Einflussfaktoren wirken und ihre gegenseitige Wechselbeziehungen nicht hinreichend erfasst werden können (in jeder Wohnung liegen andere klimatische Bedingungen vor) und auch nicht bekannt sind. Wenn bestimmte Grenzbereiche bereits erreicht wurden, so kann z.B. der zusätzliche kleine Blumentopf im Wohnraum den optisch sichtbaren Schimmelbefall bewirken. Die Ursache ist nicht der kleine Blumentopf mit seiner feuchten Erde mit Aspergillus fumigatus, sondern die Summe aus den vielen einzelnen Einflussfaktoren. Dies dürfte sicherlich auch der Grund dafür sein, warum in 9 von 10 gleichen Wohnungen kein Schimmelpilzbefall visuell erkennbar ist. Auch wenn in dieser zehnten Wohnung 1 m² Schimmelfläche feststellbar ist, kann jedoch insgesamt eine geringere Schimmelpilzkonzentration in der gesamten Raumluft vorliegen als in den übrigen 9 Wohnungen, wo optisch nichts sichtbar ist.

Aus den ausgewählten Beispielen wird bereits deutlich, dass die Argumente, „Es wird zu wenig oder falsch gelüftet.“ nicht stimmen müssen. In der Regel treffen meist mehre Faktoren gemeinsam zu, die zu einer sichtbaren Schädigung führen. Besonders kommt es dann vor, wenn funktionstüchtige bewährte Altbaukonstruktionen durch unüberlegte Sanierungsmaßnahmen außer Kraft gesetzt werden. Aber auch Neubauten leiden darunter. Weder der Estrich noch der Putz sind ausgetrocknet und schon versucht man aus Kostengründen sich zwischen feuchten Tapeten und verflüchtigenden Lösungsmitteln wohnhaft zu machen. Das Austrocknen mit gründlichen Lüften gehört zum technologischen Bauablauf. Sicherlich kann man durch zusätzliche intensive Lüftung und Heizung den Trocknungsprozess verkürzen. Die damit verbundenen zusätzlichen Kosten sind geringer als eine mehrmonatige Miete, die man durch den früheren Bezug einspart.

4. Pilze als Erreger von Krankheiten bei Menschen und Tiere

4.1. Gesundheitliche Auswirkungen

Krankheiten, die durch Pilze entstehen. sind bei den Pflanzen gänzlich anders als bei den Menschen und höheren tierischen Organismus. Aber auch hierbei ergeben sich dennoch manche Übereinstimmungen, welcher durch die parasitäre heterotrophe Ernährungsweise hervorgerufen wird.

Auf der gesunden Haut und den Schleimhäuten der Menschen leben Schimmelpilze, ohne pathogen zu sein. Hierzu gehören Vertreter der Gattung Aspergillus, Penicillium oder Mucor. Allerdings treten dann Gefahren auf, wenn das Immunsystem durch Krankheiten geschwächt ist. Das können z.B. vorübergehende Abwehrschwächen sein, die durch Stress, Krankheit, ungewohntes Klima oder bei der Einnahme bestimmter Medikamente auftreten. Diese Infektion erfolgt dadurch, dass die Pilzhyphen in tiefere Körperteile eindringen, sie besiedeln und innere Organe angreifen. Besonders gefährdet sind Krebspatienten nach einer Chemotherapie, da neben einer Schwächung der Immunabwehr auch die Schleimhäute von Mund und Darm geschädigt werden und so die Pilze leicht in den Körper eindringen können. In sehr schweren Fällen können sich die Pilze im Atmungstrakt ausbreiten und tödliche Erkrankungen hervorrufen. [34]

Je nach Art des Schädigungsbildes kann unterschieden werden:

                      Allergose

                            Mykose

                    Mykotoxikose

                    Mycetismus

In feuchten (unter Umständen) mit Schimmelpilz befallenen Gebäude werden Sick-building-Symptomatiken wie Ausschläge, Juckreiz, Nasenbluten, Husten und Kopfschmerzen [35] ebenso werden Magen-Darm-Probleme und ZNS-Symptomatiken (Schwindel, Übelkeit, Konzentrationsschwächen, Müdigkeit) geschildert. Diese Krankheitsbilder treten dann auf, wenn man ständig und über eine lange Zeit⁶ einer hohen Belastung durch Schimmelpilzsporen oder Konidien ausgesetzt wird.

Die gesundheitlichen Auswirkungen werden hier kurz zusammengefasst und in den folgenden Punkten ausführlicher erläutert.

 Allergene Wirkung

Der Dosis-Wirkungszusammenhang ist in diesem Fall sehr komplex. Er hängt u. a. von der individuellen Prädisposition (empfänglich für eine Krankheit) sowie vom allergenen Potezial der Schimmelpilzsporen ab. Bei Sensibilisierungen richtet sich das auftreten allergischer Reaktionen nach dem Grad der Sensibilisierung, der Membranfunktion von Haut und Schleimhäuten und der Allergendosis pro Fläche. Ca. 5 % der Bevölkerung der BRD sind sensibel gegen Schimmelpilze.

 Toxische Wirkung

Die Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen (z.B. Mykotoxine), sowie die Zellwandbestandteile (Glukane) wirken toxisch. Als immuntoxische Wirkung ist auch die Freisetzung von Interleukinen und sonstigen Entzündungsmediatoren in Haut und Schleimhäuten bei Schimmelpilzeinwirkungen zu sehen. Ausgelöst durch Innenraumbelastungen ist allerdings kaum mit einer solchen Wirkung zu rechnen. Die auftretenden Konzentrationen an Mykotoxinen sind im Allgemeinen gering. Die Wirkung auf die Gesundheit bei einer langzeitigen Exposition der niedrigen Konzentration ist derzeit nicht bekannt. Aus Vorsorgegründen sind jedoch bei höheren Konzentrationen mykotoxinproduzierender Schimmelpilzen die Innenräume kritisch zu bewerten. [112]

 Infektiöse Wirkung

Die infektiöse Wirkung spielt vor allem bei immungeschwächten Menschen eine Rolle. Ausgelöst durch Innenraumbelastungen ist allerdings kaum mit einer solchen Wirkung zu rechnen. [36]

 Geruchsbelästigung

  Diese beeinflusst beträchtlich die Lebensqualität. Sie kann aber auch durch Baustoffe

  (Lösungsmittel) verursacht werden. Der muffige Geruch ist häufig auf die Bildung von

  MVOC⁷ durch Schimmelpilze oder Bakterien zurückzuführen, die normalerweise keine

  gesundheitlichen Beschwerden verursachen, da die Konzentrationen im Innenraum gering

  sind und auch keine toxische Wirkung davon ausgeht. Allerdings liegt die Geruchsschwelle

  einiger MVOC im unteren µ/m³ Bereich. [112]

 Nahrungsaufnahme

  In der Lebensmittelindustrie werden Schimmelpilze zur Veredlung und zur Reifung von

  Nahrungsmittel verwendet. Aber auch das Verderben von Lebensmittel wird durch bestimmte

  Schimmelpilze verursacht. Gesundheitliche Gefährdungen treten dann mit der

  Aufnahme verdorbener Lebensmittel auf. Werden allerdings verschimmelte Essensreste oder

  Lebensmittel gelagert, so treten die gleichen oder ähnliche gesundheitliche Auswirkungen

  wie bereits oben genannt auf.

In der Anlage 6 werden die klinisch relevanten Schimmelpilze und die verursachten Erkrankungen zusammengefasst.

Auch wenn sich in den letzten Jahren typische Beschwerdebilder herauskristallisiert haben, sind die Kenntnisse über die genaue Pathogenese von Wirkungen der Schimmelpilze auf den Menschen zurzeit noch lückenhaft, sodass wissenschaftlich abgesicherte Aussagen hierzu nur sehr eingeschränkt möglich sind. Der Zusammenhang von Dosis und Wirkung zwischen Messungen von lebenden Pilzen in der Raumluft und gesundheitlichen Beschwerden ist nur sehr schwer nachzuweisen, da auch abgestorbene Schimmelpilze und von ihnen freigesetzte Stoffe Wirkungen haben. [37]

Es gibt aber auch eine Vielzahl von Schimmelpilzen, die bewusst genutzt werden. Bereits die Menschen in der vorgeschichtlichen Zeit verstanden es, unter Ausnutzung von Mikroorganismen organische Stoffe in besondere Genuss- und Nahrungsmittel umzuwandeln. Sicherlich dürften sie die Stoffwechselaktivitäten von Bakterien und Pilze nicht gekannt haben. Die Assyrer vergärten bereits vor 5500 Jahren Traubensaft zu Wein und Überlieferungen besagen, dass die Sumerer vor mehr als 6000 Jahren ein Bier brauten. [38] Zu dieser Zeit dürfte eingeweichtes Fladenbrot die stärkehaltige Grundsubstanz gewesen sein. In den Ansätzen könnten auch Milchsäure- und Essigsäurebakterien gewesen sein, die dem Bier einen säuerlichen Geschmack verliehen.

Die Babylonier, die Nachfolger der Sumerer, brauten bereits 20 verschiedene Biersorten. Aber auch in der ältesten Gesetzessammlung der Welt (ca. 1800 J. v.Chr.), im Kodex Hammurabi ist die Herstellung von Bier enthalten. Das Brauen von Bier wurde erst durch die christlichen Mönche zur „Männersache“. [39]

So führte die Entdeckung von dem schottischen Mikrobiologen Alexander Flemming 1928 zu den Antibiotika Penizillin, welches durch Penicillium notatum und Penicillium chrysogenum produziert wird. Bei der Lebensmittelproduktion wird das auffällige flavour mehrere Käse, wie Roquefort, dänisch blau, Camembert, und Brie durch den Reifeprozess in Anwesenheit von Schimmelpilze (Edelschimmel), wie der Gattung Penicillium, erzielt. Zu nennen sind auch die Hefepilze, die zur Alkoholerzeugung genutzt werden, z.B. die Weinhefe (Saccharomyces ellipsoideus) und die Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae). Weinhefe führt die im Most enthaltene Glucose in Alkohol über, während die Bierhefe auf die Vergärung der Maltose spezialisiert ist. [40], [41] Auch im Sauerteig oder Brotteig verwandeln zugesetzt Hefepilze den Zucker in Alkohol, der während des Backprozesses verdampft und die Kohlensäurebläschen den Teig auflockern. An der Umwandlung frischer Milch in gegorene Milch, vor allem in der Form von Joghurt, sind maßgeblich Hefepilze beteiligt. Der Pilz, unter den Namen Mutterkorn (Claviceps purpurea) bekannt, ist ein Parasit auf Getreide, speziell auf Roggen, der eine sehr schwere Erkrankung (Kriebelkrankheit auch Ergotismus) hervorruft. Es traten immer wieder verheerende Epidemien auf. Aufgrund spezieller Reinigungsverfahren des Getreides sind in den Industrieländern Vergiftungen sehr selten geworden. Allerdings wurde in den letzten Jahren eine Zunahme des Befalls an Getreide beobachtet. Die Ursache dürfte in der geringeren Resistenz der angebauten Hybridensorten des Roggens liegen. [34] Die krampferzeugende Wirkung beruht in erster Linie dem Alkaloid Ergotoxin. Es verursacht nicht nur schwere Vergiftungen, sondern dient auch zur Herstellung von wichtigen Medikamenten in der Frauenheilkunde und Geburtshilfe. Das Mutterkorn gehört zu den ältesten Heilpflanzen, dass bereits chinesische Ärzte der Frühzeit kannten. [41]

Bild 5.1.1.: Mutterkorn, ein Parasit auf Getreide [42]

4.2. Vorkommen auf der menschlichen Haut

Auf der gesunden Haut, auf Schleimhäuten und in den Organsystemen befinden sich stets ubiquitäre (überall vorkommend) Vertreter der Gattung Aspergillus, Penicillium und der Familie der Mucoraceen (Absidia, Mucor, Rhizopus) ohne pathogen zu sein. Wird jedoch die Immunabwehr infolge von Infektionen oder chronischen Erkrankungen vermindert, so können sich diese Pilze bevorzugt im Bronchopneumonalsystem ausbreiten und Mykosen (direkter Kontakt mit Pilzen entstehend) hervorrufen.

Neben den o. g. Erkrankungsformen ist auch eine Vielzahl von Vergiftungserkrankungen bekannt, die durch niedermolekulare komplexe Giftstoffe, die Mykotoxine, hervorgerufen werden, die gewisse Schimmelpilze in ihrem Stoffwechsel produzieren und z. B. auf Nahrungsmittel ausscheiden. Diese Krankheitsform fasst man unter dem Begriff Mykotoxikosen zusammen.

Eine besondere ökologische Nische für Schimmelpilze sind die Fingernägel. In einer indischen Studie wird aufgeführt, dass im Fingernagelschmutz 61 Stämme von Aspergillus flavus isoliert wurden. Ein großer Teil von ihnen produziert Aflatoxine B1⁸ und B2 (lebensschädigend und krebserregend)⁹. [29] Ergänzend soll hier erwähnt werden, dass Aflatoxine auch auf Hasel- und Paranüssen vorkommen, die häufig befallen sind. Den Nüssen kann man es nicht ansehen und sollte daher bitter schmeckende Kerne ausspucken. Kinder sollten daher wenige Paranüsse essen. Auf den Verzehr von Pistazien aus dem Iran sollte man ganz verzichten (Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz). [43] Diese Gifte (Aflatoxine) können bereits in geringen Mengen beim Menschen wie bereits o. g. die Leber schädigen und krebserregend sein. Die tödliche Menge für den Menschen wird auf 1-10 mg/kg Körpergewicht geschätzt. [44]

5.1.: Schimmelbefall einer Nuss [45]

4.3. Mykosen

In geschlossenen Räumen werden fakultativ-pathologene Schimmelpilze überwiegend durch die Luft verbreitet. Diese Pilze können über drei Wege in den menschlichen Körper gelangen:

Akzidentelle Exposition: Aufnahme von pilzlichem Material infolge bautechnischer Mängel (Belüftung mit sporenhaltiger Luft [Lüftungsanlagen], Feuchtigkeit in Wohnräumen) sowie über Lebensmittel, Müll und Schmutz.

Unauffällige konstante Exposition: Diese geht aus von bestimmten Elementen der häuslichen Umwelt, wie von Zimmerpflanzenerde oder Futter für Haustiere. Auch der Mülleimer oder die falsch gelagerten Lebensmittel sollen hier genannt werden.

Berufliche Exposition: Ein Einatmen von Konidien und Sporen ist in Bereichen gegeben, wo viel Staub vorliegt. Getreide, Heu, Stroh, Verarbeitung von Nüssen, Leder und Holz, Ölmühlen, Restaurierung von Archivalien, u. a.)

Mykotoxine führen anfangs beim Menschen selten zu akuten Beschwerden, sondern erst nach längerer Zeit kommt es zur chronischen Erkrankung. Daher ist eine Zuordnung nicht immer einfach. So wie die übertriebene Sterilität in der Wohnung nicht günstig für das menschliche Immunsystem ist, so sollte man erst recht das Gegenteil meiden. Ein gebrochener Arm ist nach einigen Wochen wieder in Ordnung, aber die Vergiftung durch diese heimtückischen Gifte kann lebenslang anhalten.

Die Mykotoxine haben recht unterschiedliche Eigenschaften. Sie können Krebs erzeugen, mutagen wirken, das Immunsystem beeinträchtigen, Nierenschäden verursachen, die Haut und Zellen schädigen, das Nervensystem angreifen, Blutungen hervorrufen und das Hormonsystem beeinflussen. [44] Interessant ist auch, dass das Wachstum der Schimmelpilze in einem weiten pH-Bereich erfolgt, aber die Synthese von Mykotoxinen stark pH-Wert abhängig ist [46] und das Optimum in einem anderen Bereich liegt. Damit können ähnlich aussehende Befallserscheinungen in zwei unterschiedlichen Wohnungen eine andere gesundheitliche Wirkung auf den Menschen oder das Tier haben.

Von der Unterhaltungsindustrie werden auch gern Themen, wie z.B. „Fluch des Pharaos“, zur Ausgrabung von Mumien in Ägypten ausgewählt, wo im Anschluss die beteiligten Personen mysteriöse Todesfälle erleiden. Dies beruht auf die Ausgrabung der Mumie des ägyptischen Königs Tutanchamun 1922. Im Anschluss aber auch erst nach Jahren verstarben 30 beteiligte Personen. Die Vermutung, dass dies durch Schimmelpilze verursacht wurde, konnte bisher nicht bestätigt werden. Wobei auf den konservierten Leichen auch sehr giftige Schimmelpilzarten nachweisbar waren. [44]

Das Problem des niedermolekularen komplexen Giftstoffes Mykotoxin besteht darin, dass diese Moleküle bemerkenswert stabil sind. Sie überstehen hohe Temperaturen und gewisse industrielle Verfahren. Verdorbene Lebensmittel, wie verschimmeltes Brot, sind grundsätzlich nicht zu verzehren. Auch beim Erhitzen werden die meisten Mykotoxine nicht zerstört, sodass durch Braten oder Kochen die Giftwirkung bestehen bleibt. Auch wenn der betreffende Pilz abgetötet wurde, kann das Gift noch vorhanden sein. Vorbeugende Maßnahmen können nur über die gesamte Lebensmittelkette, also auch auf den vorgelagerten Stufen, ausgehen. Es werden auch andere Wege der Vorbeugung geprüft. So wirken gewisse antioxydierende Substanzen, insbesondere die essenziellen Öle, die Bildung von Mykotoxine entgegen. Es wird auch die „biologische Bekämpfung“ untersucht, wo man Kulturen bewusst zugibt, die eine spätere Einnistung eines gefährlichen Konkurrenten verhindern könnte und so die Toxinmenge um 60 bis 70 % senkt. Mehr leisten auch die chemischen Fungizide nicht. [45] Wissenschaftler der Universität Bonn und des International Institute of Tropical Agriculture in Ibadan (IITA), Nigeria, wollen den hochgiftigen Schimmelpilz Aspergillus flavus durch "impfen" der Felder mit einer Aspergillus-Variante bekämpfen, die kein Toxin produzieren kann. Unterstützt werden sie dabei von Forschern aus dem US-Bundesstaat Arizona, die mit dieser Methode die Toxin-Belastung von Baumwolle bereits um 98 Prozent reduzieren konnten. [47]

Natürlich ist auch am Ende der Lebensmittelkette, also im Haushalt, ein entsprechender Umgang erforderlich, wie Lagerung, Haltbarkeitsdatum usw. Die Berichterstattung zur Lebensmittelüberwachung 2003 nennt 415.903 untersucht Proben, hiervon entfallen 386.044 Proben auf Lebensmittel, wovon 16,3 % mikrobiologische verunreinigt waren. [48] Immer wieder werden grobe Verstöße bekannt, wie z.B. der „Fleischskandal“ im Sommer 2006 in der BRD.

Aspergillosen entstehen, wenn einige Aspergillus-Arten vor allem das bronchopulmonale Organsystem besiedeln und dort Pilzkolonien bilden. Im Extremfall können klumpenförmige Mycelansammlungen, Aspergillome, entstehen.

Befallene Körperteile sind vor allem die Lunge, aber auch Zentralnervensystem, das Herz, die Leber, die Nieren und der Verdauungstrakt. Über 90 % der Aspergillosen sind auf Aspergillus fumigatus zurückzuführen. Er hat mit Abstand die stärksten pathogenen Potenzen, die vermutlich auf die Ausschüttung von Proteinasen und Ribonukleotoxin beruht. Sein Wachstumsoptimum liegt bei 37 bis 43°C. Häufig ist der Pilz in Substanzen zu finden, in denen es zu einer Selbsterhitzung kommen kann, wie Heu, Kompost, Torf, Blumenerde und Müll. Das betrifft auch die Topferde von Zimmerpflanzen besonders die über einem Heizkörper.

Aspergillus niger scheint seltener an der Entstehung von Aspergillose beteiligt zu sein. [29] Dieser Pilz findet z.B. bei der technischen Zitronensäureherstellung Anwendung. [49]

Bild 5.3.1. : Bereits nach einer Woche ist ein Prüfkörper mit schwarzen Pilzrasen vom Aspergillus niger überzogen .[50]

Bild 5.3.2. : Der Fruchtkörper als filziger, flächiger Belag. [50]

Penicillium-Arten treten seltener als Krankheitserreger auf (Penicilliose). Die braunen Faulstellen im Obst können durch diese Arten verursacht werden. Dabei wird das Zellgift Patulin gebildet, welches auch krebserregend sein kann. [44]

Einige Schimmelpilzarten der Familie der Mucoraceen können bei dem Menschen insbesondere die Blutgefäße der Lunge, Rachen oder Magen-Darm-Trakt befallen (Phykomykose).

4.4. Mykogene Allergien

Ca. 20 % aller Menschen sind empfindlich gegenüber Allergenen. Die wichtigste Infektionsquelle ist die Innenraumluft mit dem Hausstaub. Daneben können auch Pilzkolonien auch an feuchten Wänden, Tapeten, Textilien, Polstermöbeln, Matratzen und Klimaanlagen allergieauslösende Sporen in die Luft abgeben. Niemand kann sich vor einem Kontakt mit allergenen Schimmelsporen schützen.

Besteht eine Schimmelpilzallergie, so wird empfohlen (Kersten 1985):

  - bei starkem Sporenflug kein Aufenthalt im Freien,

  - keine Ernte-, Garten- und sonstige landwirtschaftliche Arbeiten,

  - Beachtung spezieller Hygienemaßnahmen bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln.

Allergene sind nicht nur an den Schimmelpilz oder seine Sporen gebunden, sondern werden auch an den umgebenden Staub abgegeben. Schimmelpilze, die zahlreiche Sporen an die Raumluft abgeben oder in hohen Konzentrationen in der Umwelt auftreten, wie z.B. die phytopatogenen (pflanzenfressend) Pilze im Sommer, verursachen häufiger Allergien. [5] Für Allergien können aber auch Fein- bis Ultrastäube verantwortlich sein.

Nachfolgend werden ausgewählte Allergien aufgeführt, die durch Schimmelpilze verursacht werden.

 Asthma bronchiale ist eine krampfartige Verengung der Atemwege und führt zur Atemnot. Sie tritt anfallsweise auf. Hierbei kann eine allergische Reaktion gegen Schimmelsporen die Ursache sein. [51] Etwa 10 % der allergischen Asthmatiker sind gegen Schimmelpilz sensibilisiert. Im Frühjahr und Sommer ist die Sporenkonzentration am größten, daher sind gerade in dieser Zeit die meisten Asthmaanfälle.

 Allergische Alveolitis betrifft in allgemeinen die mittleren und oberen Atemorgane sowie das Lungenparenchym und ist durch periodische Schübe von Frösteln, Fieber, Husten und Kurzatmigkeit gekennzeichnet. Hierzu gehören die Käsewäscher-Krankheit, Paprikaspalter-Lunge und die Farmerlunge.

 Allergische bronchopulmonale Aspergillose wird durch Aspergillus fumigatus ausgelöst. Nach Inhalation von Aspergillus-Conidien (Umgang mit verschimmeltem Heu, Arbeit im Bergwerkstollen, wo das Grubenholz stark mit Pilzen befallen ist oder Aspergillus besiedelte Zimmerpflanzen im Krankenzimmer) kommt es gelegentlich zur intrabronchialen Pilzbesiedlung und damit zur allergischen bronchopulmonale Aspergillose. [52]

 Organisches Staubsynodrom entsteht nach Inhalieren hoher Konzentrationen von organischen Substanzen z.B. Heu oder Silage etwa nach 4-5 Stunden und wird durch Kopf- und Muskelschmerzen, Unwohlsein, Fieber und Leukocytose gekennzeichnet.

Es gibt auch noch eine Reihe andere Formen, die vorwiegend berufsbedingt verursacht werden, wie die Malzarbeiter-Krankheit, Bäcker-Asthma, Saunabesucherlunge, Getreidefieber und Holzarbeiter-Erkrankung.

4.5. Mykotoxikosen

Gefährliche Mykotoxine können durch bestimmte Pilze auf Getreide gebildet werden. Diese Toxine sind gegenüber einem Kochprozess und auch gegenüber Magensäure widerstandsfähig. So nimmt eine sehr große Zahl von Menschen ihr ganzes Leben lang diese Giftstoffe auf. Dieses Problem ist nicht erst neu, sondern es scheint bereits vor Jahrtausenden aktuell gewesen zu sein. Im 3. Buch Moses (vor ca. 2200 Jahren geschrieben) (14. Kapitel, Vers 35-48) wird beschrieben, wie bei Anwesenheit von grünen oder rötlichen Grüblein an der Hauswand vorzugehen ist. Wahrscheinlich handelt es sich hier um Schimmelpilzkulturen an der feuchten Wand. Penicillium - Arten für grünliche und Fusarium roseum für die rötlichen Flecken. Schoental (1984) nimmt an, dass die zehnte Plage im alten Ägypten zur Zeit Moses- der Tod aller Erstgeborenen (2. Moses 11. Kapitel, Vers 5) - auf den Verzehr von verschimmelten Lebensmitteln zurückzuführen ist, die durch die Plagen (Regen, Hagel, Finsternis) verdorben worden waren. Gerade die erstgeborenen Kinder erhielten die meiste Nahrung und waren damit einem erhöhten Mykotoxin-Risiko ausgesetzt. Auch unter besonders trockenen Bedingungen können Getreidekörner durch bestimmte Spezies von Aspergillus, Penicillium und Eurotium befallen werden. [40]

2004 begünstigte in Kenia eine ungeeignete Lagerung von Mais in Silos die Aflatoxinbildung, welche für den Tod von 80 Personen verantwortlich war. 180 mussten in das Krankenhaus eingeliefert werden. [45]

Eine Reihe von Mykotoxine ist in der Lage, die angeborene und erworbene Widerstandskraft gegen Infektionskrankheitserreger herabzusetzen. Dies ist gekennzeichnet durch verminderte Aktivität der T- und B-Lymphozyten sowie durch unterdrückte Bildung von Immunglobulinen und Antikörper. [29]

Bisher konnten Mykotoxine nicht mit standardisierten Verfahren in der Luft nachgewiesen werden. Es gibt nur wenige Untersuchungen zur Wirkung luftgetragener Mykotoxine auf den Menschen, [53] damit kann keine Aussage zur Bedeutung in der Innenraumluft getroffen werden. Zur Entdeckung einer Verseuchung, z.B. für die Lebensmittelhersteller oder Gesundheitsbehörden hat das Mycotoxin Prävention Cluster verschiedene spezifische Instrumententypen entwickelt: DNS-Arrays, PCR in Echtzeit, Elisa-Test, lateral flow devices usw. Einige dieser Techniken reagieren höchst sensibel auf Konzentrationen von 0,02 ppm (parts per million). Andere weniger genaue Schnelltests sind kostengünstiger und für den Einsatz am Ort vorgesehen. Bisher sind nur wenige Personen und Labors fähig entsprechende Kontrollen durchzuführen. [45]

Verschimmelte Lebensmittel, besonders pflanzlichen Ursprungs, können Pilztoxine enthalten, aber müssen nicht. Dies betrifft besonders verschimmeltes Obst, Kompott oder Fruchtsäfte, die große Mengen Mykotoxine enthalten können. Dazu gehören aber auch die bereits weiter oben genannten Nüsse. Da man den verschimmelten Lebensmitteln dies nicht ansehen kann, genügt es nicht nur, die verschimmelten Stellen zu entfernen, sondern die Schadstoffe verteilen sich auch im nicht verschimmelten Teil der Lebensmittel. Wegwerfen ist hier die sichere Methode. Das Gleiche gilt auch bei der Tierfütterung.

4.6. Myzetismus

Unter Myzetismus versteht man eine Vergiftung durch Pilze. Hier werden Pilztoxine aufgenommen, wenn sich in der Pilzmahlzeit giftige Fruchtkörper befinden. Im Mitteleuropa sind ca. 100 Pilze giftig, vierzig als lebensgefährlich und zehn als unbedingt tödlich zuzuordnen. Der gefährlichste Giftpilz unserer Wälder ist der Grüne Knollenblätterpilz (Amanita phalloides). Giftstoffe sind die Amatoxine (z.B. alpha-Amatinin), Phalloin, Phalloidin und Phallacin. Für einen Erwachsenen sind ca. 50 Gramm des frischen Pilzes bereits tödlich, wobei diese etwa 6 bis 8 mg Amanitine beinhalten. Durch das Gift werden besonders die Leber und die Niere geschädigt, wo die Synthese von bestimmten Nukleinsäuren und so die lebenswichtige Bildung von Eiweißstoffen verhindert wird. Die Latenzzeit liegt zwischen mehreren Stunden bis Tage, ehe die Vergiftung erkennbar wird. Bei dieser fortgeschrittenen Giftschädigung ist eine Heilung nicht mehr möglich. [54] Ebenso tödlich giftig ist der Weiße Knollenblätterpilz (Amanita verna). Diese beiden Knollenblätterpilze verursachen ca. 95 % aller tödlichen Vergiftungen. Sehr giftig sind auch der Fliegenpilz mit den Giften (Muscarin, Muscaridin, Acetylcholin und Cholin) und der Orangefuchsige Raukopf (Cortinarius orellanus). Weitere giftige Pilze sind die Frühjahrslorchel, der Kahle Krempling und der Grünling. Das Erdmycel verschiedener Pilze nehmen auch Schwermetalle und radioaktive Verbindungen auf, daher sollten Erwachsene höchstens 250 g Wildpilze pro Woche essen. [54] [55] So speichern Steinpilze bevorzugt Bleiverbindungen, Wald-Champignons Cadmium und Quecksilber und Maronen in hohem Masse Caesium ein. [54]

4.7. Allergose

Einige Pilze enthalten Substanzen, die im menschlichen und tierischen Körper eine Sensibilisierung mit dem Erscheinungsbild einer Allergie hervorrufen. Auf den Unterschied zur Tiefen Mykose soll hier nicht eingegangen werden. Als Allergene können aber auch inhalierte Sporen kultivierter Plenrotus ostreatus (Austernseitlinge) oder des holzzerstörenden Serpula lacrymans (Echter Hausschwamm) sein und zu Erkrankung der oberen Luftwege führen. [13]

Bild 5.7.: Fruchtkörper und Sporen vom Echten Hausschwamm [56]

4.8. Toxine

Toxine ist die Bezeichnung für alle Stoffwechselprodukte von Bakterien, Tieren oder Pflanzen, die eine starke Giftwirkung auf den Organismus von Säugetieren und besonders den des Menschen ausüben. Die größte Gefahr geht über die Nahrungsaufnahme aus. Bei stark belasteten Räumen erfolgt die Aufnahme über die Atmung oder auch in Einzelfällen durch den Kontakt. In der Anlage 2 sind ausgewählte Toxine von Schimmelpilzen aufgeführt.

Schimmelpilze können ebenso wie Zerfallsprodukte aus ihrer Zellwand (Glukane) auf Haut und Schleimhäute durch Freisetzung von Entzündungsmediatoren aus Epithelzellen und Makrophagen toxische Wirkung haben. [57] Gerade im Bereich der toxischen Effekte bewegt man sich noch in einer wissenschaftlichen Grauzone. Die genauen Ursachen der toxischen - irritativen Wirkung sind im Einzelnen nicht bekannt. Möglicherweise handelt es sich um additive Wirkungen einer Vielzahl von Einzelkomponenten. [53]

4.9. Besonders gefährdete Personengruppen

 Es sind bevorzugt Personen betroffen, die einer erhöhte Allergieneigung, häufig auf Basis einer familiären Disposition, unterliegen. Menschen mit schon manifestiertem Asthma oder Heuschnupfen sind auch hinsichtlich Schimmelpilzallergien stärker gefährdet.

 Bei Typ III-Allergien¹⁰ sind Risikofaktoren weniger bekannt. Untersuchungen weisen darauf hin, dass sie bei Nichtrauchern häufiger auftreten als bei Rauchern.

 Menschen mit massiver lokaler oder allgemeiner Abwehrschwäche sind gegenüber Infektionen stärker gefährdet. [58]

 Besonders gefährdet sind Krebspatienten nach einer Chemotherapie, da neben einer Schwächung der Immunabwehr auch die Schleimhäute von Mund und Darm geschädigt werden. [59]

 Gerüche können zur erheblichen Belästigung führen, ohne dass eine konkrete Gefährdung vorliegt. [58]

Wegen der adversen Effekte von Schimmelpilzen sollte eine Minimierung der Exposition angestrebt werden. Besonders wichtig ist dies bei Personen mit bestehender Schimmelpilzerkrankung und bei Risikogruppen. Auch aus Vorsorgegründen ist die Exposition im Wohn- und Arbeitsbereich niedrig zu halten.

4.10. Problematische Schimmelpilze

 In Bezug von Allergien sind besonders Schimmelpilze mit ausgeprägter Sporenbildung problematisch. Es ist zu beachten, dass auch Allergene an den Staub abgegeben und bei Zerfall der Schimmelpilze frei werden.

 Beim Auftreten von Infektionen ist die Bedeutung des Aspergillus fumigatus als wichtigster Mykoseerreger am größten. Weiterhin gehören noch die eingestuften Schimmelpilze der Risikogruppe 2 und 3 nach TRBA 460 (Anlage 6) dazu.

 Mykotoxinbildner sollten als problematisch angesehen werden. Allerdings werden nicht immer Mykotoxine gebildet und meist sind hohe Keimzahlen erforderlich. Ausgenommen bei Stachybotrys chatarum können bereits bei geringen Sporenbelastungen in der Raumluft Toxinwirkungen (Satratoxin) auftreten. Diese sind daher als problematisch einzustufen. Stachybotrys c. scheint für eine Reihe von Beschwerden, von Übelkeit bis zu Lungenbluten (bei Säuglingen) verantwortlich zu sein. [60]

 Für Stachybotrys chatarum (Satratoxin) sowie Aspergillus fumigatus (Fumagillin, Fumigatin u.a.), Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus und Aspergillus nomius (Aflatoxin B1, B2, G1, Asperfuran u.a) können nur deutlich geringe Expositionen toleriert werden. [58] [61]

5. Bauphysikalische Zusammenhänge, die eine Schimmelpilzbildung begünstigen

5.1. Luftfeuchtigkeit in der Wohnung - Ursache für die Schimmelpilzbildung

5.1.1. Luftfeuchtigkeit

Hier spielen die absolute und relative Luftfeuchte, die Sättigungstemperatur und der Wasserdampfdruck eine Rolle. Die Feuchtigkeit der Luft wird als Wasserdampf bezeichnet, welche man nicht sehen, hören und riechen kann. Die absolute Luftfeuchtigkeit kann man nicht messen. Sie ergibt sich aus der Temperatur und der relativen Luftfeuchte. Daher sind bei einer Feuchtebestimmung beide Messgrößen zu erfassen.

Relative trockene Luft hat selten die Neigung, Tauwasserfilme zu bilden. Hingegen können bei relativ feuchter Luft in Raumecken oder Fensterlaibungen Schimmelpilzbeläge entstehen.
Die Grenze, wann die Luft als trocken bezeichnet wird, ist nicht genormt, diese ist fließend. Hierfür kann gelten:

(pi -Werte für Raumtemperaturen von 18 bis 22°C.)

Ständig erhöhte Feuchtigkeit in Wohnräumen führt zu gesundheitlichen Risiken, wie chronische Hustenanfälle und asthmatische Erkrankungen, im Extremfall besteht die Gefahr der Schwindsucht. In den überwiegenden Fällen sind Feuchtigkeitsursachen vielschichtig und können sich gegenseitig begünstigen.

Auf den Bildern 5.1.1. und 5.2.2. werden typische Schimmelpilzerscheinungen gezeigt, die durch zu hohe Luftfeuchtigkeit und unzureichender Lüftung verursacht wurden. Alle anderen Wohnungen in den beiden Objekten waren vollständig Schimmelpilz frei. Solche Schäden sind eher eine Ausnahme.

Bild 5.1.1.: Schimmelpilzbildung in einem Wohnzimmer am Erker

Bild 5.1.2.: Schimmelpilzbildung in einer Küche, Eckbereich zum Nachbarzimmer

5.1.2. Die Entstehung der Feuchtigkeit in Wohnungen und deren Bedeutung

Zunächst soll hier dargestellt werden, wo die Feuchtigkeit in der Wohnung herkommt.

Entstehung durch Nutzung (Wasserdampfproduktion)

 Wannenbad 1 Liter pro Person

 Zimmerpflanze 0,5 bis 1 Liter pro Tag

 Atmung 1 Person ca. 0,1 Liter pro Stunde

 Schlafphase ca. 1 Liter pro Person

 Trocknen von Wäsche 4,5 kg 1-1,5 Liter

Entstehung durch Beschaffenheit des Gebäudes

 Konstruktiv vorhanden

 Schwachstellen der Konstruktion

 Innere Einwirkungen

 Defekte an Wasserleitungen, Spritzwasser im Bad

 Äußere Einwirkungen

  Dachbereich, undichte Fenster, Türen, Wände durch Niederschlag, aufsteigende

  Feuchtigkeit durch defekte Sperrung im Fundament- und Erdgeschossbereich

 Neubau, umfangreiche Renovierungsarbeiten

  Beimischung von Wasser für den Abbindeprozess von Mörtel (Gips, Kalk, Beton). Früher

  hatte man die neuen Gebäude "ausgewintert" und „trocken gewohnt“. Heute muss diese

  Feuchtigkeit durch erhöhte Heizung und Lüftung austrocknen. [173] Ein dieser Schäden

  wird im Bild 6.14.3 gezeigt, wo die Feuchte zur Schimmelpilzbildung an der Innenseite der

  Unterspannbahn führte.

Bild 5.1.3.: Kritische Bereiche der Kondensatbildung für Schimmelbefall [63]

Eine zu große Feuchtigkeit in den Wohnräumen, die Behaglichkeitsgrenze liegt bei etwa 65 % relative Luftfeuchtigkeit, führt einerseits zu Feuchteschäden und andererseits hat diese gesundheitliche Auswirkungen und im Extremfall können sich Schimmelpilze bilden. Im Winter sollte die relative Luftfeuchte im Innenraum möglichst 50 % nicht überschreiten. Die genaue Höchstbelastung hängt von verschiedenen Faktoren ab, die in den folgenden Punkten genauer erläutert werden. Ein um 100 g pro Tag und m² Wohnfläche steigender Feuchteeintrag erhöht das Risiko für das Auftreten eines Feuchteschadens um 80 %, eines lüftungsbedingten Feuchteschadens um 90 % und für einen Schimmelpilzbefall liegt das Risiko bei ca. 30 %. [62] In der nachstehenden Grafik (Bild 5.1.3.) wird die Abhängigkeit der relativen Luftfeuchtigkeit von der Temperatur aufgezeigt. Die absolute Luftfeuchtigkeit, in diesem Fall 11 g/m³, ist unverändert.

Es wird deutlich, dass bei einer Absenkung der Lufttemperatur die relative Luftfeuchtigkeit ansteigt. Genau diese Erscheinung erfolgt, wenn die warme Raumluft an einer kühlen Wandoberfläche vorbei strömt. Kühlt hier die Raumluft um mehr als 4 K ab, so wird in vielen Fällen eine Oberflächenfeuchte erreicht, wo mit einer Schimmelpilzbildung zu rechnen ist. Mit der grafischen Darstellung in der Anlage 4 kann dies gut nachvollzogen werden. Im Punkt 5.4. wird ausführlicher auf die Kondenswasserbildung eingegangen. In der nachfolgenden Tabelle 1 werden zwei Varianten gegenübergestellt. In dem einen Raum liegt eine relative Luftfeuchte von 65 % und in den anderen 50 % vor. An der Außenwand, 36,5 cm Ziegel und beidseitig Putz und einer Außentemperatur von ca. 0 °C bis -5 °C beträgt die Oberflächentemperatur ca. 16 °C. In den Raum mit der relativen Luftfeuchte von 65 % besteht in diesem Fall an der Wandoberfläche eine Schimmelpilzgefährdung, da die relative Luftfeuchte auf 80 % ansteigt. Hält diese niedrige Außentemperatur einige Tage an oder sinkt diese noch, so besteht eine akute Gefährdung. Liegt die Außentemperatur höher, z.B. bei ca. 5 °C, so ist auch die Oberflächentemperatur an der Innenseite höher und die angrenzende relative Luftfeuchte sinkt. Damit besteht dann keine Gefährdung eines Schimmelpilzbefalls.

Tabelle 1: Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit bei gleichbleibender absoluter Feuchte und einer Temperaturänderung

Temperatur relative Luftfeuchtigkeit [in %]

  Variante 1 Variante 2

  11g Wasser/ m³Luft 8,3g Wasser/m³Luft

  Raumluft 20 °C                                          65 %                                                        50 %

  Wandoberfläche 18 °C                                          72 %                                                        55 %

  Wandoberfläche 16 °C                                          81 %                                                        63 %

  Wandoberfläche 14 °C                              93 %                                                        71 %

  Wandoberfläche 12 °C                             100 %                                                        82 %

In der Regel liegt im Winter die relative Luftfeuchtigkeit bei einer normalen Nutzung bei 50 % oder weniger vor. Damit ergeben sich die Werte aus der Variante 2 (Tabelle 1). Wird nur die o.g. Außenwand betrachtet, so kann sich bei dem Extremfall eine relative Luftfeuchte von 71 % einstellen. Damit kommt es auch nicht zur Schimmelpilzbildung. Treten feuchte Wände oder Wandflächen auf, so sollte neben einer Erhöhung der Lüftungsrate die Raumtemperatur erhöht werden. Allerdings kostet eine Temperaturerhöhung im Zimmer von 1 K (1 °C) ca. 6 % mehr Wärmeenergie (dies ist abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z.B. von der Länge der Heizperiode.) Auf eine Nachtabsenkung, um Energie zu sparen, sollte verzichtet werden, wenn kritische Bauteile vorhanden sind. Insgesamt bringt die Temperaturabsenkung nichts, da am nächsten Tag das Mauerwerk wieder aufgeheizt werden muss.¹¹ Werden statt der Konvektionsheizungen Strahlungsheizungen verwendet, so liegt die Temperatur der Wandoberfläche bei vergleichbarer Raumtemperatur höher. Das ist unter anderem auch ein Nachteil der modernen Zentralheizung, die vorwiegend nach der Konvektion funktioniert und den Raum über eine Luftwalze erwärmt.

Bei diesem Beispiel wird deutlich, dass die relative Luftfeuchtigkeit der Raumluft nicht allein für eine Schimmelpilzgefährdung verantwortlich ist. Ausgenommen sind natürlich sehr hohe Werte. Es sind grundsätzlich die Temperaturen (innen, außen und an der Wandoberfläche), die jeweilige Situation, die konstruktiven und baustoffseitigen Merkmale der Räume bzw. Gebäude zu beachten. Auf diese einzelnen Kriterien wird in den folgenden Punkten eingegangen.

Ist die absolute Luftfeuchte der Außenluft niedriger, so kann gelüftet werden. Ist sie höher, wie z.B. an einem schwülwarmen Sommertag, so wird sogar viel Feuchtigkeit in die Wohnung hinein gelüftet.

Entscheidend für den Austrocknungsprozess ist die absolute Feuchtigkeit der Luft, also die Wassermenge, welche die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann (Tabelle 2). [24] In der Anlage 4 werden die relative Luftfeuchtigkeit und die Taupunkttemperatur in einem Diagramm dargestellt. Damit kann die jeweilige absolute Feuchte abgelesen werden.

Tabelle 2: Maximaler Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei einer bestimmten Temperatur

Wird wärmere feuchte Luft durch eine kühlere ausgetauscht, so sinkt die absolute Feuchte. Bei der Erwärmung dieser Luft verringert sich dann auch die relative Feuchtigkeit. Die Bauteile und Einrichtungsgegenstände in diesem Raum geben schnell ihre Feuchtigkeit an die Raumluft ab, da sie in Wechselwirkung stehen und ein Feuchtegleichgewicht anstreben. Früher wurden die einzelnen Etagen in Einfamilienhäusern oder in ähnlichen Gebäuden durch Türen an den Treppenabschnitten getrennt. So wurde der unkontrollierte Austausch der unterschiedlich warmen Luft mit der jeweiligen absoluten Luftfeuchte in den einzelnen Etagen verhindert. Heute ist vom (Wohnkeller bis zum Dach alles offen. Es ist daher ganz natürlich, dass gerade im Sommer meist am Kellereingang sich Kondenswasser bildet bzw. eine hohe Feuchte vorliegt und nach einiger Zeit eine Schimmelpilzbildung erkennbar ist. Im folgenden Punkt wird darauf näher eingegangen.

Weisen einige Bauteile auf Grund ihrer Baustoffzusammensetzung oder durch geometrische Formen an ihrer Oberfläche eine niedrigere Temperatur als ihre Umgebung auf, so ist an dieser Fläche eine höhere relative Luftfeuchtigkeit vorhanden. Verschiedene Varianten einer Erhöhung der Oberflächentemperatur durch unterschiedliche nachträgliche Dämmmaßnahmen sind in der Anlage 3 aufgeführt.

5.1.3. Gas-Dampf-Gemisch (Feuchtigkeit in der Luft)

Das am meisten vorkommende Gas-Dampf-Gemisch ist das Luft-Wasserdampf-Gemisch, also das, was in der Innenraumluft vorliegt. Treten nun Änderungen bei den einzelnen Größen, wie absolute Luftfeuchte, Temperatur, relative Luftfeuchte und Druck auf, so bestehen Zusammenhänge zwischen diesen. Was bisher immer bei der Lüftung nicht berücksichtigt wird, ist die Enthalpie des Gas-Dampf-Gemisches. Das heißt, jeder Zustand der Innenluft "beinhaltet" eine bestimmte Energie. Nimmt also die relative Luftfeuchtigkeit bei gleicher Enthalpie zu, so sinkt die Raumtemperatur. Um diese auf einer gleichen Temperatur zu halten, muss dem Luft-Wasserdampf-Gemisch ständig Energie zugeführt werden. Damit erhöht sich auch die Enthalpie. Werden nun durch das Lüften die beiden verschiedenen Luftgemische, Innen- und Außenluft, vermischt, so wird in der Regel die absolute Feuchte verringert, wenn die Außenluft eine niedrigere absolute Feuchte hat.

Dies liegt in der Regel dann vor, wenn die Außentemperatur niedriger ist. Genau umgekehrt erfolgt es an warmen Tagen. Daher wird im Sommer beim Lüften der Keller nicht trocken, sondern es bildet sich unter Umständen Kondensat an der Kellerwandoberfläche besonders unterhalb der Geländeoberfläche. Wenn die Temperatur der Außenluft niedriger ist, sinkt die Lufttemperatur der Mischluft im Innenraum. Durch Wärmezufuhr steigt diese wieder zur gewünschten Zimmertemperatur an und kann wieder Feuchte aufnehmen. Beim Lüften muss also nicht nur die Temperaturdifferenz durch Wärmeenergie ausgeglichen werden, sondern auch die, die bereits bei der Erhöhung der Luftfeuchtigkeit eingeflossen war, um die Temperatur auf ein Niveau zu halten. (Vergleiche Anlage 5 Mollier-Diagramm.) In der nachfolgenden Berechnung wird der Sachverhalt, ohne auf die Einzelheiten genauer einzugehen, dargestellt. [64]

5.1.4. Wärmeenergiebedarf - Gas-Gemisch und Erwärmung (Lüftungsaustausch)

Es soll in einem 50 m³ großen Zimmer ein einfacher Lüftungsaustausch erfolgen. Die Zimmertemperatur beträgt 17 °C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit 85%. Die Außenluft hat eine Temperatur von 5 °C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90%. Nach dem einfachen Luftaustausch soll die relative Luftfeuchtigkeit 65 % betragen

 Berechnung: Gegeben: t = 17°C,  = 85 %, p = 0,1 MPa, RG = 287,1 Nm/kgK (Gaskonst. Luft), Rd = 461,5 Nm/kgK (Gaskonst. Wasserdampf), h = 44 kJ/kg (Enthalphie) [aus dem Mollier-h,x-Diagramm für feuchte Luft Anlage 1], Raumvolumen 50 m³

  p -  ps             105 N/m²–(0,70 x 1936,3) N/m²

 mG = --------------x V = ------------------------------------------ x 50 m³ = 59 kg trockene Luft

  RG T 287,1 Nm/kgK x 290 K

   ps 0,85 x 1936,3 Nm²

 mD = --------- x V = ---------------------------- x 50 m³ = 0,615 kg Wasserdampf

  RD T 461,5 N/kgK x 290 K

Berechnung von ps = 288,88(1,098 +  /100)^8,02 [N/m²]

Die Wasserdampfmenge entspricht 10,4 g/kg Luft aus m D/m G (vergleiche Mollier-Diagramm Anlage 5) bzw. 0,615 kg_Wasserdampf/50 m³Luft = x 1=12,3 g _Wasserdampf/m³Luft

Die Berechnung für die 50 m³ Außenluft erfolgt analog wie oben. Es ergeben sich folgende Werte T = 5°C,  =90%, p = 0,1MPa, m G = 62,1 kg _{trockene Luft}, m D = 0,306 kg _Wasserdampf bzw. x 2 =6,1 g/m³Luft Die Raum- und Außenluft werden gemischt.

  mG1 x1+ mG2 x2 1,18 kg/m³ x 12,3 g/m³ + 1,24 kg/m³ x 6,1 g/m³

xm = ---------------------- = ------------------------------------------------------- = 9,1 g Wasserdampf /m³Luft.

  mG1 + mG2 1,18 kg/m³ + 1,24 kg/m³

Es wird eine Mischungsgerade in das Mollier-h,x-Diagramm projektiert. (siehe Bild 5.1.4.). Es können so die anderen erforderlichen Werte entnommen werden. Es ergibt für die Enthalpie 37,5 kJ/kg, t = 14°C,  = 90 % (relativen Luftfeuchtigkeit).

Bild 5.1.4: Mischen zweier Gas-Dampf-Gemische

Bild 5.1.5.: Erwärmung eines Gas-Dampf-Gemisches

Es ist zu einer Abkühlung der im Raum befindlichen Mischluft gekommen. Damit ist ein Energieaustausch erfolgt. Bei 50 m³ beträgt dieser:

50 m³ x 1,18 kg/m³ (44 kJ/kg - 37,5 kJ/kg) x 278 x 10-4 kWh

---------------------------------------------------------------------------- = 106 Wh

  1 kJ

Um wieder die Innentemperatur von 17°C zu erreichen, muss eine Wärme von:

2.5 kJ/kg x 50 m³ x 1,2 kg/m³ = 150 kJ 150 KJ x 10 ^-4 kWh / 1 kJ = 41,7 Wh

zugeführt werden (siehe Bild 5.1.5.).

Die einfache Lüftung bedarf bei den gegebenen Ausgangswerten ca. 148 Wh (106 Wh + 42 Wh) Wärme. Bei diesem Beispiel wird von einer Außenwandfläche mit 10 m² mit einem U-Wert von 0,5 W/m²K und einem Fensteranteil von 2,5 m² mit u= 1,5 W/m²K ausgegangen. Die Temperaturdifferenzen zu den anderen Umschließungsflächen der Nachbarräume werden vernachlässigt. Sie werden als Null bzw. als niedrig angenommen. Es ergibt sich ein Temperaturunterschied von 13 K (17°C innen und 5°C außen)

  (2,5 m² x 1,5 W/m²K + 7,5m² x 0,5 W/m²K) x 12 K x 1 h = 90,0 Wh.

Der rechnerische Lüftungswärmeverlust hat bei diesem Beispiel einen Anteil von ca. 50 % des gesamten „Wärmeverlustes“, [65] bei einer Lüftungsrate von 0,8^-1 bzw. 31 % bei 0,5^-1.

Wurde nun an der Außenwand eine Superdämmung angebracht, so liegen die Transmissionswärmeverluste bei 42 Wh. Das ergibt sich aus:

(2,5 m² x 0,8 W/m²K + 7,5m² x 0,2 W/m²K) x 12 K x 1 h = 42,0 Wh.

Damit ergeben sich ein Transmissionswärmeverlust mit einem Anteil von 26 % und die des Lüftungswärmeverlustes von 74 % bei einer Lüftungsrate von 0,8 h^-1.

Um Kondensatbildung an den Wandoberflächen zu vermeiden, muss die Raumfeuchtigkeit hinausgelüftet werden. Werden die Lüftungswärmeverluste als eine gleichbleibende Größe betrachtet, so verändert sich das Verhältnis mit zunehmender Wärmedämmung zugunsten der Lüftung. Bei einer Superdämmung beträgt der Lüftungswärmeverlust rechnerisch etwa das 4-fache vom Transmissionswärmeverlust. Damit das Verhältnis nicht so krass aussieht, ist die Lüftungszahl wesentlich zu reduzieren, man spricht von kontrollierter Lüftung. Man möchte eine sehr niedrige Lüftungsrate anstreben, um so rechnerisch das ungünstige Verhältnis von Transmissions- und Lüftungswärmeverlust zu verändern. Aber wo soll dann die Feuchtigkeit der Luft hin? Eine Alternative ist die Wärmerückgewinnung, die einen Teil des Lüftungswärmeverlustes reduzieren kann. Der technische Aufwand sowie die Wartung dürften erst ab einer bestimmten Größe im wirtschaftlichen Bereich liegen. Subventionen und Steuersparmodelle ersetzen keine Wirtschaftlichkeit. Es ist nur eine Umverteilung, die an einer anderen Stelle erwirtschaftet werden muss.

Es ist somit aus technischer und wirtschaftlicher Sicht eine Grenze der sinnvollen Wärmedämmung gesetzt. Diese liegt etwa bei einem U-Wert zwischen 0,4 bis 0,5.

5.1.5. Der Zusammenhang zwischen Feuchteproduktion und dem Lüften

In dieser Modellrechnung wird von einer 8-stündigen Nachtruhe ausgegangen, wo die Fenster verschlossen sind. Der Raum umfasst ein Volumen von 50 m³, die Feuchteproduktion durch das Atmen eines erwachsenen Menschen beträgt 0,1 Liter Wasser/Std.

Innen: relativen Luftfeuchte von 50 % entspricht 7g Wasser/ m³Luft, Temperatur 17°C als gleichbleibend betrachtet und Außen: 5 °C bei einer relativen Luftfeuchte von 90 % entspricht 6g Wasser/ m³Luft

Tabelle 3: Relative Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit von der Zeitdauer und der Personenzahl

Es wird deutlich, dass ein Lüftungsaustausch unter 0,5 h^-1 sehr kritisch zu betrachten ist, da die Luftfeuchtigkeit nicht ausreichend abgeführt werden kann. Der Lüftungsaustausch sollte wenigsten so groß sein, dass die produzierte Feuchtigkeit nicht weiter ansteigt. Nun hat man nicht den o. g. Idealzustand, sondern ständige klimatische Veränderungen und auch noch andere Feuchtigkeitsquellen im Haushalt, die Luftfeuchtigkeit erzeugen. Würden die Handwerker wirklich solche luftdichten Häuser herstellen, wie es gefordert wird, so müsste bei vielen Schlafzimmern aller 3 Std. eine vorschriftsmäßige Stoßlüftung vorgenommen werden, und das auch in der Nacht. Wenn aber, wie in der Tabelle eine relative Luftfeuchte von 61 % bei den o. g. Temperaturbedingungen erreicht und bei normalem Mauerwerk die Oberflächentemperatur nicht weniger als 15-14°C wird, kommt es in der Regel nicht zur Schimmelpilzbildung. Bei einer kühleren Jahreszeit ist es jedoch möglich. Bereits bei der o. g. Bedingung tritt bei einem Luftwechsel ≤ 0,5 h^-1 und 2 Personen eine Schimmelpilzbildung auf. Auf der Grundlage des Schemas in der Anlage 4 und des Isoplethensystems im Bild 2.2.2. können diese Aussagen überprüft werden. In einer kleinen Broschüre vom Umweltbundes Amt [66] werden Angaben zur Feuchtigkeit und eine erforderliche tägliche Lüftung von siebenmal täglich (entspricht 0,3 h^-1 zuzüglich den unkontrollierten Luftaustausch durch Fugen u. a. ) genannt. Dieser Aussage kann sich nicht angeschlossen werden. Davon abgesehen, dass berufstätige Mieter bei einer täglichen Abwesenheit von 10-12 oder mehr Stunden diese Bedingung nicht erfüllen können (ausgenommen bei Lüftungsanlagen), führt diese kleine Lüftungsrate in bestimmten Situationen (siehe Tabelle 3) unweigerlich zu Feuchteschäden. Untersuchungen zeigen, dass ein Luftwechsel durch Undichtheiten, z.B. durch Fugen, Risse oder Bauteilanschlüsse¹², keine Garantie für eine gute Raumluftqualität und einen ausreichenden Feuchteaustausch (Feuchteabführung) bietet. [67, 68] Allein das Argument, „dichte Fenster führen zu Feuchteschäden“ und damit in einigen Fällen zur Schimmelpilzbildung ist nicht ausreichend begründet. Es muss das komplexe Zusammenspiel aller Einflussfaktoren hinterfragt werden. In der Anlage 10 werden Beispiele genannt und näher betrachtet.

5.2. Der Lüftungsaustausch im Gebäude

Eine intensive Lüftung der Räume ist erforderlich, um die verbrauchte Atemluft (höherer CO2-Gehalt) auszutauschen, die Luftfeuchtigkeit, Schadstoff- und Staubkonzentration und die Radioaktivität zu verringern. In Schweden wurde in stark wärmegedämmten Wohnungen eine Erhöhung von der Dosis 110 mrem bis auf 380 mrem festgestellt. (Jede radioaktive Strahlung - ob natürlich oder künstlich- ist lebensfeindlich. Prof. Fritz-Niggli) Empfehlenswert ist daher ein Luftwechsel von 2 bis 3. Neben diesem Fakt ist die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit und der anderen Luftschadstoffe ein wichtiger Aspekt der Lüftung.

Unser Körper gibt ständig Feuchtigkeit an die Raumluft ab. Ebenso entsteht Feuchtigkeit beim Kochen, Duschen und durch Zimmerpflanzen. Die relative Luftfeuchtigkeit steigt an, wenn diese feuchtere Luft nicht von Zeit zu Zeit ausgetauscht wird. Erfolgt dies nicht ausreichend, so kann es unter Umständen an kühleren Bauteilen zur Kondensatbildung kommen. Früher war dies an den einfachen Fensterscheiben zu erkennen, da hier die Oberflächentemperatur am niedrigsten ist. Kühlere Luft nimmt weniger Feuchtigkeit auf. Die Schimmelpilzbildung allein einer falschen Lüftung zuzuordnen, wie es in einigen Veröffentlichungen zu lesen ist, ist nicht richtig. Es sind hierfür meist mehrere Ursachen, wie auch konstruktiver und materialspezifischer Art sowie das Nutzungsverhalten verantwortlich.

Durch das Fraunhofer Institut wurde die Luftwechselzahl untersucht. In der Tabelle 4 werden die Werte aufgeführt.

Tabelle 4: Lüftungsart [69]

Sehr dichte Fenster sind ungünstig. Ebenso bringen gekippte Fenster nur einen geringen Luftaustausch. Besser ist ein kurzzeitiges Lüften durch ein offenes Fenster oder eine Querlüftung. Die Argumente, täglich 3- bis 4-mal kräftig lüften bzw. 7-mal (Broschüre vom Umweltbundes Amt [66]), erfordern immer die Anwesenheit eines "Lüfters", ganz zu schweigen von der Gewohnheit und der Einstellung. Auch bei Abwesenheit erhöht sich die Luftfeuchtigkeit z.B. durch die Zimmerpflanzen. Die Lüftung ist die wichtigste Maßnahme, um die Luftfeuchtigkeit in den Räumen zu senken.

In Schweden wurde daher eine zusätzliche Zwangsbe- und Entlüftung eingeführt. Es gibt einfache Systeme, die nur aus dem Schlafzimmer, der Küche und dem Badezimmer die Luft absaugen und durch regelbare Lüfterdosen in den Wänden der Wohnräume Luft nachströmen lassen. Neuerdings werden in Deutschland sehr gut gedämmte dichte Fenster mit undichten Lippendichtungen eingebaut. Die nach einer energetischen Sanierung eingebauten und ständig laufenden Abluftventilatoren in der Wohnung, im Bad oder WC, sollen eine Zwangslüftung bewirken. Ein Abschalten ist natürlich untersagt. Der Stromverbrauch für einen Lüfter liegt pro Tag bei ca. 0,5 kWh.

Mit dem Begriff "atmende Wände“ wird sicherlich die sorptionsoffene Wandbeschichtung und das Diffusionsgefälle nach außen gemeint. Die Adsorption reguliert den Feuchtigkeitshaushalt in der Wohnung, z.B. beim Kochen wird der Wasserdampf kurzzeitig von der Wandfläche aufgenommen und das Kondenswasser schlägt sich nicht bzw. nur gering an der Oberfläche nieder. Bei raumhohen Wandfliesen und kurzzeitiger Wasserdampfbildung beim Duschen ist dies gut erkennbar. Das Diffusionsgefälle wird durch die äußere Wandbeschichtung, wie Kunstharzbeschichtung oder das Wärmedämmverbundsystem, ungünstig beeinflusst. Im Extremfall kann sich in dieser Grenzschicht Feuchtigkeit ansammeln. Insgesamt wird durch die Diffusion verhältnismäßig wenig Feuchtigkeit nach außen abgegeben.

Aber, und das wird bei der Lüftungsargumentation vergessen, nur über die ungehinderte Diffusion kann die Wandkonstruktion trocken bleiben. Ist die Wand sehr feucht, so erhöht sich die Wärmeleitfähigkeit je Baustoff extrem und die Folge ist ein höherer Heizenergieverbrauch.

Beispiel: Nach der Fertigstellung der äußeren Wärmedämmung verlagerte sich die kühlere Wandfläche an eine Innenwand zum Treppenhaus. Dies war nach einer Sanierung in Zwickau (2001) (Bild 5.2.1.) der Fall.

 Bild 5.2.1.: Skizze der Wohnung, wo an der Innenwand der Küche zum Treppenhaus sich Schimmelpilz bilden konnte.

Es veränderte sich der U-Wert einer Innenwand aus Beton zu einem ungeheizten Treppenhaus von rechnerisch ca. 1,9 W/m²K auf über 4 W/m²K.

Die Wandfläche wurde durch die ständige Tauwasserbildung an der Oberfläche immer nasser. Die Folge war eine Schimmelpilzbildung. Spätestens bei der rasterförmigen Messung der Oberflächentemperatur, die bei 12 bis 13 °C lag und einer Raumtemperatur von 19 bis 20 °C hätte dem Sachverständigen das Problem einer ungenügenden Wärmedämmung auffallen müssen. Stattdessen wurden fleißig U-Werte berechnet.

In der folgenden Tabelle 5 wird die aus dem Raum abgeführte Feuchtigkeit durch Diffusion und Lüften in Abhängigkeit von der Temperatur der Außenluft gegenübergestellt. Auch wenn die durch Diffusion entweichende Wasserdampfmenge geringer als die beim Lüften ist, so kann nur über diesen Trocknungsprozess die Wand austrocknen. Allerdings steht die notwendige Lüftung im Widerspruch zur EnEV.

In Busse wird auf eine Mindestanforderung an Luftaustausch in Wohnungen von 0,8^-1 gefordert, wonach keine Schimmelpilzbildung erfolgt. Dieselbe Lüftungsrate bzw. etwas mehr wurde von mir bereits 1994 in einem Vortrag in Leipzig gefordert.

Tabelle 5: Gegenüberstellung Wassertransport über die Außenwand und durch das Lüften [70]

Herr Prof. Dr. Hausladen vertrat 1997 die Meinung, dass bei ständiger Einhaltung von Luftwechselzahlen von 0,2 bis 0,3 h^-1 keine Schimmelbildung erfolgt. Das Dichtmachen der Gebäude ist der richtige Weg, um die Witterungseinflüsse auszuschalten. Für die geringere Lüftung wurden verschiedene Argumente genannt, wie dass die Grenzwerte der Geruchsabgabe (Maßeinheit olf) kaum erreicht werden und für ca. 50 % der Menschen eine Luftmenge von 5 m³/h ausreicht. Die VDI sieht 30 m³/h vor. Frau Eicker [71] betrachtete einen Luftwechsel von 0,3 bis 0,4 h^-1 plus einer angenommenen unkontrollierten Lüftung, das sind 0,5 h^-1, als ausreichend. Im Punkt 5.1.5. Tab. 3 werden die Lüftungsraten gegenübergestellt und es wird deutlich, dass diese nicht in jedem Fall ausreichen. Hier wird mit den hohen Lüftungswärmeverlusten argumentiert, die mit der Dichtheitsprüfung Blower-Door-Verfahren zu überprüfen ist. Nach der EnEV liegt bei einer Fensterlüftung die Lüftungswechselrate zwischen 0,6 h^-1 mit Nachweis durch das Blower-Door-Verfahren und ohne Nachweis bei 0,7 h^-1. Bei Abluftanlagen liegen die Werte zwischen 0,45 und 0,6 h^-1. Durch die EnEV richten sich die notwendigen Lüftungswechselraten nicht nach den hygienischen Erfordernissen, sondern nach anlagentechnischen Möglichkeiten. (Anmerkung: Eine unkontrollierte Lüftung durch Trockenbaukonstruktionen verursachen Tauwasserschäden infolge von Dampf-Konvektion an der Holzkonstruktion und zuzüglich der beträchtlichen Wärmeverluste, die in diesem Fall auch vermieden werden sollten.)

Herr Hauser [72] legte 1997 dar, dass bei einer Erhöhung der Luftwechselrate um 0,1 der Energieverbrauch sich jeweils um 7 kW/m²a erhöht. Bei der vorgesehenen hygienisch notwendigen Lüftungsrate von 0,8 h^-1 entspricht dies 0,8 x 7 KW/m²a = 56 KW/m²a.

Geringere Lüftungsraten von 0,45 h^-1 ergeben dagegen nur 31,5 KW/m²a, dann fällt das Verhältnis zu den Transmissionswärmeverlusten nicht ganz so krass aus. Ein Ultraniedrigenergiehaus soll nur 30 kW/m²a benötigen und ein Null-Heizenergiehaus kommt mit 16 kWh/m²a aus. Hier soll nur kurz auf eine Dokumentation eines Projektes zu Niedrigenergiehäuser [73] eingegangen werden. Bei den 9 Häusern liegt im Schnitt der Wärmeverlust durch Lüftung bei 60 % und das entspricht etwa 70 kW/m²a. Im Ergebnis wird von einem Luftwechsel von 0,8 bis 1,3 h^-1 gesprochen. (Das entspricht auch etwa der o. g. Aussage von Prof. Hauser.) Damit wird der bereits genannte Wert bestätigt. Die Transmissionswärmeverluste liegen bei 46 kW/m²a bei einem(k) U-Wert = 0,36-0,4 W/m²K.

Unabhängig davon, dass effiziente energetische Lösungen gesucht werden müssen, stört das Problem „Lüftung“, weil damit alle schön gerechneten Ergebnisse nicht aufgehen. Warum soll man auch 20 oder mehr cm Dämmwolle an die Fassade kleben, wenn bei den niedrigen u-Werten die theoretisch gewünschte Energieeinsparung durch den circa vierfachen Lüftungswärmeverlust weggemacht wird. Daher soll die Lüftungsrate so klein wie nur möglich sein. Dann stimmen die Verhältnisse wieder. Natürlich kann man durch eine Wärmerückgewinnung, wie sie in der Industrie schon sehr lange bekannt ist, durch Gleich-, Gegen- oder Kreuzstromverfahren, die Lüftungsverluste reduzieren. Die Effektivität dieser Technik ist abhängig von der Funktionsweise und der Gebäudegröße sowie deren Nutzung. Hier sei nur erwähnt, dass diese Anlagen einer ständigen Wartung unterliegen, sonst können sie schnell zu Brutstätte von Mikroorganismen werden und man erreicht genau den umgekehrten Fall.

Aber auch das Lüften will gelernt sein. Im nachfolgenden Bild 5.2.7. werden die Folgen eines Lüftungsfehlers in der Küche dargestellt. Die Balkontür befindet sich im Eckbereich zu einer nicht gedämmten Giebelwand. Unabhängig davon, dass es sich hierbei auch um eine geometrische Wärmebrücke handelt und von der Heizung nicht ausreichend temperiert wird, befindet sich laut Mieter die Balkontür zum großen Teil im gekippten Zustand. Die warme Luft kann bei der Kippstellung oben entweichen und die einströmende Luft sinkt seitlich nach unten und kühlt das angrenzende Mauerwerk ab. Das feuchte Mauerwerk und die Schimmelpilzbildung sind mehrheitlich ein Ergebnis dieser Lüftung. Die Raumtemperatur betrug 17°C mit einer relativen Luftfeuchte (LF) von 51 %. Die Oberflächentemperatur 1 m über den Fußboden 14,4°C mit LF 59 % und über dem Fußboden, also an den Schimmelflecken, 10,5°C mit LF 75 %.

Bild 5.2.2.: Diese Schimmelpilzbildung ist mehrheitlich durch die Kippstellung der Balkontür verursacht worden.

Neben der Feuchtigkeit in der Luft spielen aber noch andere Kriterien eine Rolle für die Schimmelpilzbildung, die für eine Ursachenfindung wichtig sind. Sind die Ursachen bekannt, dann können geeignete Maßnahmen für eine Schadensbeseitigung ableitet werden. Nachfolgend werden 3 Beispiele aufgezeigt (Bild 5.2.3. bis 5.2.6.). Die Schadensbilder sehen gleich aus, es sind dafür aber unterschiedliche Ursachen verantwortlich. Folglich müssen auch verschiedene Sanierungsmaßnahmen ausgeführt werden. Es hat sich Schimmelpilz an der Außenwand über der Fußbodenleiste gebildet. Das sind in der Regel die weniger warmen Wandoberflächen in den Wohnungen, wo sich sehr schnell Tauwasser bilden kann bzw. über eine lange Zeit eine hohe Luftfeuchte vorliegt und so die Grundlage für die Schimmelpilzbildung gegeben ist.

Bild 5.2.3.: Hier handelt es sich um eine 24er Ziegelaußenwand in der III. Etage. Die Wärmedämmeigenschaft dieser Außenwand ist zu gering. Zusätzlich wirkt ein Abkühlungseffekt (Freistehendes Eckhaus). Auch, wenn eine Außendämmung keine ideale Wandkonstruktion darstellt, so hätte sie in diesem Fall eine sinnvolle Funktion.

Bild 5.2.4.: In dieser Erdgeschosswohnung liegt eine Durchfeuchtung des Außenmauerwerkes über das Kellergewölbe vor. Im Bild 5.2.5. eine Vergrößerung des Schadensabschnittes. Hier würde der Einbau einer Randleistenstrahlenheizung das Problem lösen. Durch die höhere Temperatur kann sich über dem Fußboden kein Kondensat mehr bilden und das Mauerwerk kann austrocknen.

Bild 5.2.5.: Vergrößerte Ansicht von Bild 5.2.4. Schimmel direkt über der Fußbodenleiste.

Bild 5.2.6.: Schimmelpilzbildung der Tapete über dem Fußboden

In diesem Fall lag eine erhöhte Luftfeuchtigkeit durch den langen Leerstand des Hauses und der folgenden Baufeuchte nach der Sanierung vor. Ein Jahr später waren die Luftfeuchte und die Feuchtigkeit im Mauerwerk niedriger, sodass dieser Schaden nicht mehr in dieser Form auftrat.

5.3. Wärmebrücken und Wärmedämmung

5.3.1. Die Wärmebrücke und die Luftwalze

Wärmebrücken sind kritische Bauteiloberflächen, die auf der wärmeren Seite nicht ausreichend temperiert werden, also eine größere Temperaturdifferenz gegenüber der anderen Oberfläche aufweist. Die Wärmebrücke kann sowohl auf der Innenseite aber auch auf der Außenseite des Gebäudes auftreten. Verursacht wird dies durch materialspezifische Eigenschaften oder konstruktive Mängel. Diese Wärmebrücken werden besonders dann deutlich, wenn sich die angrenzende Raumluft deutlich abkühlt und die relative Luftfeuchte stark ansteigt. Im Extremfall kann eine Kondensatbildung an der Oberfläche erfolgen. An einem kalten Wintertag ist diese Erscheinung an einer Einfach-Fensterscheibe deutlich erkennbar. Die Eigenschaften der Baustoffe werden durch die Struktur und Dichte bestimmt, die für die Dämmeigenschaft (Wärmeleitfähigkeit, Wärmespeicherung u. a.) verantwortlich sind. Beton, Stahlbeton und Metalle sind gute Wärmeleiter und führen schneller die Wärmeenergie von der warmen Wandoberfläche an die kühlere ab. Z. B. bei einem Lötkolben wird dies deutlich. Im hinteren Teil wird das Kupferstück durch eine elektrische Heizung erwärmt und die Spitze ist sehr schnell warm. Dagegen kann man die heiße Bratpfanne mit Holzstiel anfassen, ohne sich die Hände zu verbrennen.

Schwerere Baustoffe nehmen in der Regel mehr Wärme als leichte auf und können diese Energie auch Speichern. Diesen Effekt kann man deutlich bei massivem dicken Mauerwerk feststellen, welches tagsüber durch die Solarenergie der Sonne aufgewärmt wird und einen Teil der Wärme bis zum nächsten Tag speichert. Aber auch der Wärmeeindringkoeffizient b (siehe Anlage 9) spielt gerade bei einer kurzzeitigen Erwärmung eine Rolle. Diesen Unterschied bemerkt man, wenn man sich auf eine Parkbank aus Stein oder Holz setzt.

Bei der Errichtung aber auch bei der Sanierung eines Gebäudes sind solche Baustoffe und Konstruktionen auszuwählen, dass möglichst alle innen liegenden Bauteiloberflächen eine annähernd gleiche Oberflächentemperatur aufweisen. In der Tabelle 6 werden ausgewählte konstruktive aber auch nutzungsbedingte Ursachen aufgeführt, die zu einer möglichen Durchfeuchtung der Wandoberfläche führen können. In der Praxis wirken in der Regel mehrere Ursachen gemeinsam.

Tabelle 6: Ausgewählte Problembereiche, die zur Durchfeuchtung in Räumen führen kann.

Problembereiche in einem Gebäude

konstruktiv konstruktive Nutzung

vorhanden Veränderung

 1. Bauwerksöffnungen                           1. Innendämmung                           1. Möblierung

 2. ungenügende Außendämmung             2. Diffusionsdichter Baustoff 2. Wandvorhänge

 3. ungeheizte Räume                             3. teilweise Außendämmung 3. falsche Lüftung

 4. feuchte Baustoffe                             4. luftdichte Fenster                4. Heizkörperan-

  ordnung

 5. Materialanordnung                             5. Schwachstellen beim 5. ungenügende

  Heizung

 6. Kanal und Schächte Dachausbau (Konvektion) 6. Nutzung von

  Nebenräumen

 7. Leitungsführungen                             6. Wintergärten, Erker                zum Wohnzwecke

 8. geometrisch bedingte                             7. Bauschäden an Gebäude- 7. Raumvolumen je

  Wärmebrücken                          hüllen, Person                         

 9. Vorsprünge, Balkone                             8. undichte Dampfsperren

10. Deckenauflager und Durchfeuchtung der

11. Stützen                              Dämmstoffe

12. Rollladenkästen

13. Kellerdecken u. - wände

14. unbelüftbare Räume

15. Fugen bei Blockbauweise

Die Tauwasserbildung im Gebäude hängt nicht allein von Wärmebrücken ab. Es wirken hier noch weitere Faktoren, sodass die Kondensatbildung auch wegen Ihrer Komplexität in dem nachfolgenden Abschnitt 5.4. ausführlich behandelt wird.

Neben den konstruktiven Schwachstellen gibt es aber auch eine natürliche Erscheinung, die oft gar nicht beachtet wird. Mit der Veränderung der Heizung von der Strahlungs- und Konvektionsheizung, z.B. Ofen, zur Konvektions- und Warmluftheizung ist der Luftwalze (siehe Bild 5.3.1.1.) im Raum eine besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Warme Luft bewegt sich auf Grund ihrer geringeren Dichte nach oben und bei ihrer Abkühlung sinkt sie wieder nach unten. Bei der Abkühlung nimmt auch die relative Luftfeuchtigkeit zu. Wird ein Bauteil mit wesentlich niedrigerer Oberflächentemperatur angeströmt, so steigt an dieser Stelle die relative Luftfeuchtigkeit an und es kann im Extremfall zum Tauwasserausfall kommen. Das Bauteil muss daher eine längere Zeit mit der warmen Luft „angewärmt“ werden, bevor die relative Luftfeuchte an diesem Bauteil wieder niedriger wird. Eine Nachtabsenkung macht daher bei einer massiven Konstruktion wenig Sinn. Sind diese Bauteiloberflächen auch noch durch Möbel oder Vorhänge verstellt, so kann keine ausreichende Erwärmung der Oberfläche erfolgen. Diese Erscheinung hat nichts mit einer Wärmebrücke zu tun, auch wenn es im ersten Augenblick so aussieht.

In vielen Fällen kann die Luftwalze im Raum nur teilweise funktionieren und die Randbereiche werden durch Möbel, große Vorhänge oder aber auch durch unzweckmäßig angeordnete Heizkörper nicht ausreichend in diesen Luftkreislauf einbezogen. Auch die Oberen und unteren Wandbereiche werden nicht vollständig erwärmt. Im Bild 5.3.1.2. wird ein möglicher Temperaturverlauf in einem Raum dargestellt.

Bild 5.3.1.1.: Die im Raum befindliche Luftwalze kann alle Wände gleichmäßig erwärmen.

Bild 5.3.1.2.: Schematische Darstellung des Temperaturverlaufes an einer Außenwand in einem Raum

Die niedrigsten Temperaturen liegen direkt in Höhe der Fußbodenleiste an der Außenwand vor. Dies wird auch in der Tabelle 7 deutlich. Das folgende Infrarotbild (Bild 5.3.1.3.) zeigt deutlich die niedrigere Temperatur im Anschlussbereich der Decke. Die niedrigere Temperatur im Eckbereich der beiden Außenwände wird durch Gardinen und die große Eckcouch verursacht. Fairer weise muss man aber hier ergänzen, der Architekt hätte bei der Planung des kürzlich errichteten Gebäudes mehr Wert auf die gestalterische als auf die funktionelle Funktion gelegt. Eine Einzimmerwohnung baut man nicht als Erker, sodass ca. 40 % der Wandfläche des Raumes aus einer Außenwand bestehen. Die Möbel konnten so nur an der Außenwand und vor der Heizung aufgestellt werden. Die Luftwalze kann sich nur unzureichend entfalten. Trotz der dicken Wärmedämmung konnte die Schimmelpilzbildung an den kühleren Eckbereichen nicht verhindert werden. (Ergänzung: Die vermutete Wärmebrücke eines fehlerhaften Anschlusses der Decken zum Außenmauerwerk konnte in einer IR-Aufnahme von außen nicht bestätigt werden.)

Bild 5.3.1.3.: Deutlich sind die Temperaturdifferenzen am Deckenanschluss und im Eckbereich der Außenwände erkennbar. In den rechten Bildern oben wird die Isotherme LI01 und unter LI02 mit dem Temperaturverlauf dargestellt.

Zwischen Januar und April 2006 wurden drei verschiedene Objekte in verschiedenen Orten wegen Schimmelpilzbildung begutachtet. In der nachfolgenden Tabelle 7 werden die gemessenen Oberflächentemperaturen an Massivwänden der Giebelseite bzw. frei stehend zusammengefasst und gegenübergestellt. Bei allen 3 Wohnungen lag Schimmelpilzbefall an der Außenwandoberfläche direkt über dem Fußboden vor. Die klimatischen Bedingungen sowie die Größe der Gebäude waren ähnlich. Alle drei Wohnungen waren in einem sehr ordentlichen Zustand und weder mit Möbel oder anderen Gegenständen "überladen".

Bei allen 3 Wohnungen sind die Oberflächentemperaturen an der freien Außenwand in 1 m über dem Fußboden und auch über der Fußbodenleiste annähernd gleich hoch.

Auch bei der Wohnung 2 mit der niedrigeren relativen Luftfeuchte und dem Wärmedämmverbundsystem lag am unteren Wandbereiche ein deutlich sichtbarer Schimmelbefall an verschiedenen Stellen vor. Neben weiteren Gründen waren bei allen drei Wohnungen die Konvektionsheizungen nicht schuldlos an diesen Problemen. Die oben beschriebene Luftwalze konnte wegen des ungünstigen Standortes der Heizung nicht alle Wandbereiche erreichen.

Tabelle 7: Gemessene Oberflächentemperatur bei 3 Wohnungen im Zeitraum Januar bis April 2006¹³

Nachfolgend werden typische Beispiele dargestellt, wo die Luftwalzen behindert werden. Sind z.B. Möbel, große Bilder, Vorhänge und andere Einrichtungsgegenstände an einer kalten Wandoberfläche aufgestellt bzw. vor gehängt, ohne dass die Wandflächen hinreichend erwärmt werden können (siehe Bild 5.3.1.4.). Durch die niedrigere Oberflächentemperatur erhöht sich die relative Luftfeuchte und es besteht die Gefahr einer Schimmelpilzbildung. Hier wirken meist zwei Kriterien. Es kommt nur sehr wenig Raumluft zwischen den Einrichtungsgegenständen und der Wandoberfläche, diese kühlen so stark ab, dass es zum Feuchtigkeitsausfall kommt. Diese Feuchtigkeit kann durch die fehlende nachströmende wärmere Luft nicht ausreichend abtrocknen.

Dieses Problem kann man besonders bei Wandverkleidungen beobachten, die wie eine Innendämmung wirkt. Bei einem anderen Praxisfall war die Rückseite der Schrankwand bereits nach 4 Jahren total verfault. In diesem Fall war sicherlich auch im Winter der Frosttaupunkt bis an den vorgestellten Schrank gewandert. Das Problem kann durch ausreichende Hinterlüftung (konvektive Luftströmung im Bereich der dahinter liegenden Wandoberfläche) behoben werden. Dies kann bauphysikalisch mit einem verringerten Wärmeübergangskoeffizienten beschrieben werden. Nach [65] wird für den frei stehenden Schrank ein Wert von 2 W/m²K vorgeschlagen. Früher standen die Schränke auf Beine, sodass eine Hinterlüftung erfolgte. Heute werden Blendleisten vorgesetzt. Der Schrank wird von der kalten Wand etwas abgerückt und die vordere Blendleiste entfernt bzw. große Lüftungsschlitze angebracht (Bild 5.3.1.5.). Ebenso sollten Vorhänge nicht bis in die kalte Zimmerecke und durchgehend (Boden-Decke) angehängt werden. Die Problembereiche müssen nicht immer Außenwände, sondern können auch Wandflächen zu Treppenhäusern oder kühleren Zimmern, wie die Abstellkammer, nicht genutztes und somit nicht beheizte Gästezimmer oder das Schlafzimmer, sein. An kühlen Tagen sind auch diese Räume wenigstens stundenweise gering durch die eingebauten Heizkörper zu beheizen. Eine Klimatisierung dieser Räume durch offene Zimmertüren ist falsch, da die einströmende wärmere Luft eine höhere absolute Feuchte besitzt, die in dem kühleren Raum zur Erhöhung der relativen Feuchte führt.

Was nicht beachtet wird, die Wandoberfläche zu den kühleren Räumen hat auch eine niedrigere Oberflächentemperatur. Neben dem Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit an diesen Wandoberflächen tritt aber auch der Aspekt der Behaglichkeit auf. Die Temperatur der Umgebungsfläche sollte gegenüber der Raumlufttemperatur nicht größer als 2 bis 3 K betragen. Die niedrigere Oberflächentemperatur führt zu einer negativen Wärmestrahlung und wird als unangenehm empfunden. Die Folge ist eine Erhöhung der Raumlufttemperatur. Gegenüber der Konvektionsheizung erwärmt die Strahlungsheizung die Oberflächen, so dass diese Oberflächentemperaturen etwa der Raumlufttemperatur entsprechen oder sogar etwas höher sind. Damit erreicht man die Behaglichkeit bereits bei einer niedrigeren Raumtemperatur. Spart Energie und vermeidet kühlere Wandoberflächen, aber auch nur dort, wo die Wärmestrahlung hinkommt.

Bild 5.3.1.4. : Warme Luft kann die Wandfläche hinter den Möbeln nicht erwärmen und die feuchtere Luft abführen. Über längere Zeit kommt es so zur völligen Durchfeuchtung der Oberfläche und auch der Wand.

Bild 5.3.1.5.: Hier kann die Luft ungehindert zwischen der Wandfläche und den Möbeln durchströmen und die Gefahr einer Durchfeuchtung der Wandoberfläche wird verringert. Es reichen hier oft bereits wenige Zentimeter.

Im Bild 5.3.1.6. hat sich in der Küche zwischen der Außenwand und dem Küchenschrank Schimmelpilz gebildet. Hier konnte überhaupt keine Luft ausgetauscht werden. Begünstigt wurde diese Schädigung zusätzlich durch das Verstellen von Reinigungsgeräten, Taschen und dergleichen. Eine Lösung kann hier nur erfolgen, in dem der Schrank umgestellt wird, sodass die Außenwand frei für die Luftwalze zugänglich ist. Da aber die Küche in diesem Fall sehr klein ist, konnte ein Umstellen nicht erfolgen. Hier hilft dann nur eine Temperierung der Wandoberfläche, in dem die Isolierung der Leitung für die Heizung, die zwischen Wand und Schrank an der Sockelleiste verlegt wurde, teilweise entfernt wird.

Bild 5.3.1.6. Schimmelpilz hinter einem Schrank

Bild 5.3.1.7. : Schimmelpilz hinter dem Sofa

Im Bild 5.3.1.7. befindet sich im Erdgeschoss das Sofa an einer Innenwand zum kalten Treppenhaus. Die Hoftür steht das ganze Jahr offen, sodass es im Treppenhaus kalt ist. Die Innenwand wird scheinbar zur „Wärmebrücke“, obwohl diese konstruktiv klein ist. Rechts wirkt auch noch im geringeren Umfang die geometrische Wärmebrücke (kaltes Treppenhaus und Außenwand). Hinzu kommt auch noch die zu hohe relative Luftfeuchte im Raum (Nutzungsverhalten des Mieters). Hier hilft nur eine Temperierung der Wandfläche durch eine Randleistenheizung entlang der Wand zum Treppenhaus, ein besseres Verhalten der Hausbewohner (Hoftür schließen) und eine richtige Lüftung durch den Mieter. Um eine vollständige Beseitigung des Schadens zu erreichen, müssen alle Maßnahmen ausgeführt werden.

Aber auch Fugen in der Konstruktion, wie sie bei der Holzblockbauweise, im Plattenbau oder bei falscher Dämmung auftreten, führen zu Wärmebrücken.

Eine der Maßnahmen zur Temperierung der Wandoberfläche und zur Verringerung der Auswirkung von Wärmebrücken ist die Dämmung, die in den nächsten Abschnitten behandelt wird.

5.3.2. Die Aufgabe einer Außendämmung und mögliche Fehler

Eine äußere Wärmedämmung soll eine gleichmäßige Temperierung aller Gebäudeteile bewirken.

In diesem Abschnitt werden Problemzonen benannt, die bei einer nachträglichen Dämmung auftreten, da nicht das Gebäude als Ganzes betrachtet, sondern lediglich eine Isolierschicht aufgebracht wird. Aber andererseits können auch Problemzonen durch eine richtige Anordnung einer nachträglichen Dämmung beseitigt werden.

Das nachfolgende Beispiel (Bild 5.3.2.1.) stellt die Problematik dar, die bei einer nachträglichen Wärmedämmung auftreten kann. In der Küche im Erdgeschoss gab es bisher 2 kühlere Wandoberflächen, die an der Außenwand mit dem Fenster und die Wand zum unbeheizten Treppenhaus.

Bild 5.3.2.1.: Wohnungsansicht, Küche zum Treppenhaus

Durch die neue Wärmedämmung und des Austausches der Fenster verlagerten sich die kühlsten Wandoberflächen von der Außenwand an die dünne Innenwand zum kalten Treppenhaus. Hier bildete sich an der Wandoberfläche Kondensat. Im o. g. Schadensfall wurde eine Silicatplatte als Innendämmung angebracht und so die Temperatur an der Wandoberfläche erhöht. (Der Heizkörper im Treppenhaus sollte aus irgendwelchen technischen Gründen nicht installiert werden können.)

Bild 5.3.2.2.: Schadensbilder bei Außenwandflächen, wo bevorzugt eine höhere Feuchte vorliegt.

Bei diesem Schema (Bild 5.3.2.2.) werden die kritischen Bereiche dargestellt, wo es raumgeometrisch oder stofflich bedingt zur niedrigen Oberflächentemperatur kommt. An diesen Stellen besteht eine erhöhte Gefahr einer Schimmelpilzbildung. Der Grund hierfür sind die größeren Außenflächen (Kühlrippeneffekt an den Außenkanten), Türstürze oder die Anbindung der Balkonplatten aus andern Baustoffen mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit.

Vom Mieter wurde ein Baumangel angezeigt. Die Decke sollte eine Wärmebrücke sein, da sich im Anschlussbereich zur Außenwand Schimmelpilze gebildet hatten.

Im Infrarotbild (Bild 5.3.1.3.) wurde überprüft, ob die Ausführungsart allein für die Schimmelpilzbildung verantwortlich ist. Es handelte sich hierbei um eine Einzimmerwohnung. Neben dem Fenster befinden sich große Fenstervorhänge, ebenso wurde die große Eckcouch vor die Außenwand gestellt. Damit war zum großen Teil die Luftwalze behindert und konnte die Außenwand nicht ausreichend temperieren. Dies ist sehr gut in dem Eckstreifen mit niedriger Oberflächentemperatur erkennbar. Gleichzeitig lagen die relative Luftfeuchtigkeit bei ca. 55 % und die gemessene Temperaturdifferenz bei ca. 2,5 bis 3 K (bis auf den Eckpunkt). Die Differenz war nicht sehr groß und konnte so für die Schimmelpilzbildung im Anschlussbereich zur Decke nicht allein verantwortlich sein. Die Außentemperatur lag bei ca. –3 bis -4°C.

Hier konnten mehrere Probleme festgestellt werden, die eine Schimmelpilzbildung im Eckbereich begünstigten. Die Einzimmerwohnung hat nur 1 Fenster und damit ist eine Querlüftung nicht möglich. Von der Hausverwaltung wurde der Mieterin vorgeschlagen, das Treppenhausfenster zu öffnen und so eine Querlüftung zu garantieren. Stattdessen hätte eine Zwangslüftung über eine Lüftungsanlage im Bad erfolgen sollen. Das Zimmer und damit die Wohnung besteht durch die Erkerausbildung zu mehr als 40 % aus einer Außenwand. Von der Projektseite ist das eine sehr ungünstig Lösung, da es so kaum eine Standfläche für die erforderlichen Möbel gibt. Die Möbel, welche sonst im Wohn- und Schlafzimmer aufgestellt werden, befindet sich nur in einem Raum. Hinzu kommt, dass man sich hier den ganzen Tag aufhält. Bei einer Zweizimmerwohnung erfolgt ein Wechsel zwischen Schlafen und täglichen Lebensablauf. Damit verteilt sich auch die Feuchtebelastung auf unterschiedliche Räume. Es wurde empfohlen die Lüftungsgewohnheit zu verändern, mehrere Male am Tag je nach Bedarf unter Nutzung eines Hygrometers.

Die große Eckcouch sollte vom Fenster etwas abgerückt werden, damit die Wirkung der Konvektorheizung nicht so eingeschränkt ist und die Vorhänge sollten etwas verändert werden. Zusätzlich sollte sich die Mieterin überlegen, welche der zahlreichen Zimmerpflanzen im Winter im Treppenhaus aufgestellt werden können. Bei den nächsten Malerarbeiten sollte eine andere Beschichtung gewählt werden, z.B. Silicatfarbe. Bei der Besichtigung waren die Wände und die Decke mit Glasfasertapete und Dispersionsfarbe beschichtet. Die gleichen Probleme traten bei zwei anderen Einzimmerwohnungen im selben Haus auf.

Im nachfolgenden Abschnitt werden ausgewählte Einzelfälle genauer dargestellt.

Die geometrische Wärmebrücke

Eine geometrische Wärmebrücke tritt vor allem an Hausecken, Gauben, Vorsprüngen usw. auf. Die äußere Fläche ist größer als die innere Gegenfläche. Das heißt, die Wärme an der Innenseite fließt über eine größere Außenfläche ab (Bild 5.3.2.3.). Das Prinzip, was an einem Heizkörper mit Rippen erfolgt. Aber nicht jede Ecke oder ein Vorsprung muss auch eine geometrische Wärmebrücke sein. Z. B. ein Gesimsband, welches durch die Sonne erwärmt werden kann, speichert die Wärme von der Sonne und gleicht so die unterschiedlichen Oberflächen aus. In Einzelfällen kann sich dies sogar günstig für die Oberflächentemperatur im Innenraum auswirken. An Hausecken spielt aber auch der Effekt der Abkühlung durch die Windlast eine Rolle. Ob am jeweiligen Standort ein ständiger kalter Ostwind weht, kann man nur durch Beobachtungen feststellen. Diese Abkühlung der Außenfläche kann wesentlich größer sein, als die durch die geometrischen Wärmebrücken.

Zur Lösung des Problems kann man überprüfen, ob die Raumecke ausreichend mit Luft umspült wird (Standort der Möbel, Vorhänge u. ä.). Ebenso kann die Innentemperatur erhöht werden. Wirkungsvoll bei kritischen Eckbereichen ist das Anbringen eines Wärmedämmsystems an der Außenwand. Die Dämmung ist auf jedem Fall weit genug um die Ecke anzubringen, siehe Bild 5.3.2.4.

  Bild 5.3.2.3.: Wärmeabgaben einer Raumecke Bild 5.3.2.4.: Raumecke mit Dämmung

  ohne Wärmedämmung

Im Bild 5.3.2.5. befand sich im Sockelbereich eine Holzverkleidung mit loser Glaswolle. Durch diese unsachgemäß ausgeführte Innendämmung wurde die Oberflächentemperatur an der Putzoberfläche zusätzlich herabgesetzt und es konnten sich massiv Schimmelpilzemyzel hinter der Holzverkleidung bilden, die äußerlich nicht sichtbar waren.

Bild 5.3.2.5.: Hier wird eine typische Außenecke gezeigt, neben altersbedingten Putzschäden erkennt man gut die schimmelpilzbefallene Wandfläche.

Im folgenden Bild 5.3.2.6. wird eine typische geometrische Wärmebrücke an einer Giebelseite gezeigt, wobei aber auch noch eine andere Ursache für die Schimmelpilzbildung verantwortlich ist. Die Zimmertemperatur im Wohnzimmer betrug 17,6°C mit einer relativen Luftfeuchte von 53 % und die Oberflächentemperatur betrug 9,5°C mit einer relativen Luftfeuchte von 85 %. Es waren relativ wenig Möbel im Zimmer, sodass ein großes Luftvolumen vorlag und die betreffende Außenwandecke war auch nicht verstellt. Die Beheizung des Raumes erfolgte mit einem modernen elektrischen Nachtspeicherofen mit Heißluftgebläse. Der Standort der Heizung befand sich ca. 2,5 m entfernt neben der Innenwand. Die warme Luft konnte diese Zimmerecke über den Fußboden nicht erreichen. Hier dominiert eine falsche Planung der Raumheizung.

Bild 5.3.2.6.: Geometrische Wärmebrücke und falsche Planung der Raumheizung.

Im Bild 5.3.2.7. wird ein vergleichbarer Eckbereich gezeigt, wo eine äußere Wärmedämmung (WV-System) angebracht wurde. So kann in den kritischen Eckbereichen die Oberflächentemperatur auf der Innenseite erhöht werden.

Bild 5.3.2.7.: Eckansicht einer äußeren Wärmedämmung

Fehlerhafte Ausführung einer Außendämmung

Bei einer nachträglichen angebrachten Wärmedämmung findet man aber auch Bauausführungen, wo die Dämmung oberhalb des Klinkersockels beginnt (Bild 5.3.2.8.) Die Fußbodenhöhe der Erdgeschosswohnung liegt aber darunter, sodass eine etwa 10 cm breite Wärmebrücke geschaffen wurde. Dieser Fehler wurde erst festgestellt, nach dem die Ursache der Schimmelpilzbildung an der Innenseite gesucht wurde. Der Schimmelbefall verlief wie mit einem Lineal gezogen in einem Streifen an der Außenwand entlang. Die Nacharbeiten einer solchen Sanierung sind sehr kostenaufwendig. Wenn man unbedingt eine Außendämmung möchte, dann muss diese auch gleichmäßig alle Bauteile überdecken, sodass an der Innenseite keine größeren Temperaturdifferenzen auftreten können.

Bild 5.3.2.8.: Wärmebrücke bei einer Außendämmung durch fehlerhafte Planung

Es gibt auch hinterlüftet (Wärmedämm-) Fassaden. Da die Handwerker gehört haben, dass die Luft durchströmen soll, werden auch solche Konstruktionen geschaffen, wo die Luft zwischen Dämmung und massivem Mauerwerk hindurchströmt (Bild 5.3.2.9.). Es wirkt wie ein Sog bei einem Schornstein aus. Durch diese Ausführung kühlt sich das Mauerwerk im Winter besonders ab. Auch in diesem Fall kommt es besonders im unteren Abschnitt der Außenwand zu einer starken Abkühlung der inneren Wandoberfläche. Hier kann nur die gesamte Fassade abgebaut und technisch richtig erstellt werden. Alternativ kann man bis dahin erst einmal die unteren Lüftungsöffnungen bzw. -schlitze fugendicht verschließen, sodass die Durchströmung der Außenluft unterbunden wird. Allerdings ist das keine Dauerlösung, da meist bei der hinterlüfteten Fassade die Wetterschutzschicht auch diffusionsdicht ausgeführt wird. Es kommt so auf Dauer zur Durchfeuchtung der Außendämmung und der massiven Außenwand.

Bild 5.3.2.9: Die falsche Ausführung der hinterlüfteten Fassade führt zur Auskühlung der Außenwand.

Balkone und Terrassen

Beim Anbringen des Wärmedämmverbundsystems wird aber auch die höhere Wärmeleitfähigkeit der Anschlussbereiche der Balkone vergessen. (Bild 5.3.2.10.). Es kommt so zur Abkühlung der inneren Wandoberfläche durch die höhere Wärmeleitfähigkeit des massiven Baustoffes (Beton, Stahl) gegenüber der gedämmten Außenwand. Daher müssen solche Anschlüsse vom Gebäude thermisch entkoppelt werden oder die Balkonplatten werden von unten und oben ausreichend mit einer Dämmung versehen (Bild 5.3.2.11.)

 Bild 5.3.2.10. : Betonplatte oder auskragender Balken Bild 5.3.2.11.: Lösungsmöglichkeit

Im nachfolgenden Schadensfall (Bild 5.3.2.12) wurde die starke Schimmelpilzbildung zuerst nur dem falschen Nutzungsverhalten und der verringerten Wandquerschnitte an der Fensterlaibung nach dem Austausch der Fenster zugeordnet. Im Bild wird dies nicht ganz so deutlich, aber auch die Fläche der Decken über dem Fenster ist stärker durch Schimmelpilze befallen. Durch das Fenster kann man den auskragenden Balkon erkennen. Es spielen auch hier wieder mehrere Einflussfaktoren für die vorliegende Schimmelpilzbildung eine Rolle.

Bild 5.3.2.12.: Neben der unzweckmäßigen Ausführung wirkt hier zusätzlich die Balkonplatte als Wärmebrücke.

Wird bei einer Außenwand mit guter Wärmedämmeigenschaft, wie z.B. Hochlochziegel, eine massive Decke eingebunden, so fließt an dieser Stelle verstärkt Wärme nach außen ab. Daher ist an die Außenseite der Betonplatte ein Dämmstreifen einzulegen. Fehlt dieser oder ist dieser zu klein, so kommt es an der Innenseite an der Decke und auf dem Fußboden zur Abkühlung (Bild 5.3.2.13). Eine bessere Ausführung wird im Bild 5.3.2.14. dargestellt. Diese gleichen Probleme treten auch auf, wenn die Wärmedämmung den Ringanker bzw. den obersten Mauerabschnitt nicht ausreichend isoliert.

Bild 5.3.2.13. : Wärmebrücke am Wandauflager Bild 5.3.2.14.: Durch die Vergrößerung der Massivdecke. Dämmung an der Stirnfläche, kann diese

  Wärmebrücke verhindert werden.

Aus Kostenersparnissen werden die Abseitwände (Drempel) nicht mehr gemauert, sondern durch eine Balkenkonstruktion ersetzt. Letztere wird als Innendämmung ausgeführt. Der Übergang von der Außendämmung zur Innendämmung stellt dabei einen kritischen Abschnitt dar, wo Wärmebrücken auftreten. Bei dieser Infrarotaufnahme (Bild 5.3.2.15.) sieht man deutlich den Übergang von der massiven Wand mit Wärmedämmung zur Leichtbaukonstruktion im Dachgeschoss. Je heller die Farbe, so größer ist die Wärmeabstrahlung.

Bild 5.3.2.15: Infrarotaufnahme einer Außenwand oberste Etage zum ausgebauten Dachgeschoss

Sind Schimmelpilzstreifen an der Außenwandfläche unter der Decke der obersten Etage oder auch über dem Fußboden der Dachgeschosswohnung erkennbar, so können die Ursachen in der ungenügenden Dämmung der Deckenauflager begründet sein. Gleiche Probleme treten auch an Decken unterhalb von Erker auf, wenn sich darüber ein Balkon befindet und die Decke nicht ausreichend gedämmt wurde.

Problemzone Fenster

Bei einer Außendämmung von 6 cm oder mehr beträgt dagegen die Isolierung in den Fensterlichten oft nur 1 bis 2 cm oder fehlt ganz. Die Fensterlichten werden so zur Wärmebrücke. Weitere Ausführungen hierzu erfolgen im Abschnitt Fensteranschlüsse.

Die aus Beton bestehenden Fensterstürze und auch Fensterrahmen haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit als vergleichsweise die Außenwand. Eine Einbindung muss daher sehr sorgfältig erfolgen. Im Bild 5.3.2.16 kann die Wärme über den Sturz (gute Wärmeleitung) nach außen entweichen. Im Bild 7.3.2.17 wird der Sturz mit einer Wärmedämmung sorgfältig eingehüllt und die Wärmebrücke wird damit beseitigt.

Bild 5.3.2.16.: Fenstersturz, die Dämmung Bild 5.3.2.17.: Lösungsmöglichkeit: Die Dämmung wird um den ist nicht ausreichend. Sturz gezogenen, so dass dieser eingeschlossen ist.

Zum Abschluss wird der Temperaturverlauf bei einer Fensteröffnung an einer un- und gedämmten Außenwand dargestellt (Bild 5.3.2.18). [74] Bei dem nicht gedämmten Fensteranschluss liegt die Temperaturdifferenz bei diesem Beispiel am Fensterbrett bei 5 K.

Bei gedämmten Bauteilen kann gerade an Wanddurchbrüchen, wie Fenster und Türen, keine durchgängig gleichmäßige Dämmstoffdicke angebracht werden. Es entstehen dadurch lokale Wärmebrücken. Im rechten Bild wird ein Wandanschluss mit einer Wärmedämmung gezeigt. Am Fensterbrett liegt jetzt eine Temperaturdifferenz von 23 K vor. Die Folge sind starke lokale Durchfeuchtungen. Auch bei dem Anschluss der Dachflächenfenster tritt diese Problematik auf.

Bild 5.3.2.18: Temperaturverlauf an einem Fensteranschluss ohne (links) und mit Außendämmung (rechts)

5.3.3. Funktion und Aufbau einer Innendämmung

Bauphysikalisch ist eine Innendämmung die ungünstige Lösung. Für diese Ausführung sollte man sich nur dann entscheiden, wenn eine Außendämmung nicht angebracht werden kann, z.B. bei denkmalgeschützten Gebäuden, Dachausbau oder die Isolierung einzelner Wandbereiche, z.B. in den oberen Etagen eines Gebäudes, wo nur eine 24er Außenwand vorhanden ist, oder wo eine komplette Außendämmung aus wirtschaftlichen Überlegungen derzeit nicht möglich ist.

Die Innendämmung dient zur Oberflächentemperierung, also zur Erhöhung der Oberflächentemperatur (vgl. Anlage 3, Variante 4 und 5) an der Innenwand. Die richtige Erstellung einer Innendämmung erfordert gute Fachkenntnis und hohes handwerkliches Können.

Nachteile bei einer Innendämmung bestehen darin, dass gerade in der Übergangszeit die Solareffekte nur ungenügend genutzt werden können, es muss praktisch etwas öfter geheizt werden, da zwar die Sonne das Mauerwerk von außen aufwärmt, aber diese Wärme durch die Wärmedämmung nicht nach innen gelangt bzw. zeitlich sehr verzögert. Ein weiterer Nachteil ist der Frostpunkt, welcher sich sehr weit in den Mauerquerschnitt verlagert. Durch den Wechsel der Aggregatzustände, Eis in Wasser und umgekehrt, kann es zur Materialzerstörung innerhalb des Mauerwerkes kommen. Es gibt aber auch positive Effekte. Bei einer Innendämmung kann insgesamt etwas weniger Heizenergie verbraucht werden. Das wird durch die höhere Oberflächentemperatur bewirkt. Ist diese höher, so wird das Raumklima auch bei etwas niedrigerer Raumtemperatur genauso behaglich empfunden. Die Temperaturdifferenz zwischen Raumluft und der Wandoberfläche wird verkleinert und so auch die relative Luftfeuchte an der Innenwandoberfläche verringert. Damit sinkt auch die Gefährdung einer möglichen Schimmelpilzbildung.

Insgesamt wird eine gleichmäßigere Oberflächentemperatur erreicht, was auch für eine niedrigere Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft (Zugerscheinungen) vom Vorteil ist.

Durch die angrenzenden Bauteile (Wände, Decke, Böden) kann die Innendämmung nicht durchgängig als Fläche ausgeführt werden. Die Wand- oder Deckenanschlüsse haben eine niedrigere Oberflächentemperatur, sodass sich gerade an diesen Stellen Tauwasser bilden kann. Die anzubringende Dampfsperre¹⁴ soll den Dämmstoff vor Feuchtigkeit aus der Raumluft schützen, da sonst die Dämmwirkung sehr stark gemindert wird. Durch die Dampfsperre wird jedoch die Sorption (Fähigkeit der Baustoffe, Wasserdampf aufzunehmen und wieder abzugeben) der Wand verhindert bzw. ist nur noch durch die Wandverkleidung möglich. Beim Auftreten einer hohen Raumluftfeuchte kann es so schneller zu Tauwasserbildung kommen. Im Bild 5.3.3.1. und 5.3.3.2. werden die Anschlussstellen zu den anbindenden Bauteilen (Wände und Decke) dargestellt, wo eine mögliche Bildung von Tauwasser und Schimmelpilze erfolgen kann.

Bild 5.3.3.1.: Mögliche Bauteilflächen an einer Außenwand, wo sich Tauwasser bilden kann.

Maßnahmen: Ein ausreichendes Heizen und Lüften besonders nach dem Kochen, Duschen u. a. vermindert eine Tauwassergefährdung an den Anschlussstellen. Bei der Innendämmung kommt vor die Dampfsperre ein sorptionsoffener Baustoff, wie Gipskartonbauplatten oder ein Kalk- oder Gipskalkputz. Bei den in die Außenwand einkragenden Wände, Decken und Fußböden ist die Innendämmung um circa 1 m in den Raum hinein zu verlängern (Bild 5.3.3.3.). Optisch sieht dies nicht gut aus und ist nicht immer realisierbar. Alternativ werden Kalzium-Silikat-Profile angeboten, die in die Eckebereiche eingeklebt werden. Damit können teilweise die kritischen Eckbereiche temperiert werden. Erfolgt ein neuer Fußbodenaufbau, so kann die Dämmschicht in die neue Konstruktion eingebunden werden.

Bild 5.3.3.2.: Schnittansicht zum Bild 1 Bild 5.3.3.3.: In den Raum gezogene Dämmung von ca. 1,00 m Länge

Bei ordnungsgemäßer Ausführung (Vermeidung von Fugen an den Anschlussstellen und Verbindungen) gibt es bei der Verwendung von Gipskartonverbundplatten in der Regel keine Probleme. Es kann jedoch eine Temperaturdifferenz an der Oberfläche zwischen der gedämmten und nicht gedämmten Wandoberfläche, z.B. an der anstoßenden Innenwand, von ca. 2 bis 3 K auftreten. Das führt unter Umständen lokal zur Schimmelpilzbildung, wenn z.B. eine lang anhaltende Kälteperiode vorliegt und die Gebäudehülle stark abkühlt. Dies zeigt sich als kleiner Streifen oder Flecken neben den Anschlussstellen. Wenn es hier bereits zur leichten Schimmelpilzbildung gekommen ist, so reicht es oft bereits aus, dass diese Flecken mit etwas Alkohol o. ä. abgetupft werden. Man sollte hier auch prüfen, ob diese Stellen besser mit der warmen Raumluft klimatisiert werden kann. Werden diese Wandoberflächen z.B. nur durch einen Stuhl oder ein Schränkchen verstellt, so brauchen diese nur im Winter etwas abgerückt werden. Tritt das Problem ständig auf, so ist die Dämmung, um die Ecke zuziehen. Wichtig ist hier auch, dass alle Fugenstöße und Anschlüsse mit Dämmstoff ausgefüllt sind, sonst kann es auch zur Konvektion hinter den Platten kommen.

In einem weiteren Schema (Bild 5.3.3.4.) wird noch einmal die vereinfachte Schnittansicht einer Innendämmung dargestellt. Hierbei geht es um die fugendichte Ausführung der Anschlüsse und die Funktionsfähigkeit der Dampfbremse. Bei korrekter Ausführung treten kaum Probleme auf.

Bild 5.3.3.4.: vereinfachte Schnittansicht einer Innendämmung

Im Bild 5.3.3.5. liegen kleine Undichtheiten in der Dampfbremse vor, die über längere Zeit zur Durchfeuchtung des Mauerwerkes und der Holzbalkenenden führen. Diese Durchfeuchtung ist zwar nicht so stark, wie bei einer Leichtbaukonstruktion, z.B. wie bei einer Dachschräge, da keine bzw. nur eine sehr geringe Konvektion vorliegt.

Bild 5.3.3.5.: vereinfachte Schnittansicht einer Innendämmung mit mangelhafter Dampfbremse, 1= Niederschlag von außen, Löcher oder Fugen in der Dampfbremse.

Aber durch die Diffusion wird über eine lange Zeit auch genügend Feuchtigkeit eingetragen, die nur noch nach außen hin entweichen kann. Diese Undichtheiten können z.B. Durchdringungen von Elektrokabel und Steckdoseneinsätze (Bild 5.3.3.6.) oder eine fehlende fugendichte Anbindung der Dampfbremse an die massive Konstruktion sein.

Bild 5.3.3.6.: Undichte Dampfbremse durch Steckdoseneinsatz

Diese Durchfeuchtung verschlechtert die Wärmeleitfähigkeit der Außenwand. Da aber auch der Frosttaupunkt sehr weit in das Mauerwerk wandert, wird gerade bei feuchtem Mauerwerk eine Materialschädigung begünstigt. An den Stellen, wo sich Kondenswasser in der Dämmung bildet, ist auch die Oberflächentemperatur niedriger und es kommt hier sehr schnell zur Schimmelpilzbildung hinter der Verkleidung aus Holz, Gipsplatten o. ä.

Im folgenden Bild 5.3.3.7. wird bei einer Trockenbauwand (Innendämmung) der Fensteranschluss gezeigt. Die Dampfbremse wurde nur bis zum Profil verlegt. Der Anschluss bis zum Fensterrahmen fehlt. Über die zwei Fugen, Profil (CW 50/50) und Stiel sowie Stiel und Fensterrahmen kann das Luft-Dampf-Gemisch in die Konstruktion gelangen. Der gleiche Fehler wurde auch an der Fensterlichte gemacht (Bild 5.3.3.8.).

Bild 5.3.3.7. : Fehlerhafte Anbindung der Dampfbremse bei einer Innendämmung

Bild 5.3.3.8: Fehlerhafte Anbindung der Dampfbremse bei einer Innendämmung

Bestehen bei einer fehlerhaften Innendämmung die Verkleidungsplatten aus Gipskartonbauplatten, so wird gerade auf der Rückseite das Papier feucht, was zur Schimmelpilzbildung führen kann. Dies ist visuell nicht erkennbar und ist unter Umständen die Ursache für eine höhere Sporenbelastung im Raum.

Wie erkennt man nun solche Stellen? Eine Feuchtigkeitsmessung mit einem kapazitiven oder elektrischen Feuchtigkeitsmessgerät wird hier keine sinnvollen Ergebnisse liefern. Zur Feststellung solcher Feuchtigkeitsansammlungen ist die Messung der Wärmestrahlung an kalten Tagen eine Möglichkeit. Eine Infrarotaufnahme von der Innenseite (Bild 5.3.3.9.) zeigt durch unterschiedliche Temperaturflächen an, dass verschiedene Konstruktionen oder Durchfeuchtungen vorliegen.

Bild 5.3.3.9.: Infrarotaufnahme einer Wärmebrücke in der Dämmung hinter einer Gipskartonbauplatte

Statt der teuren Variante kann man sich aber auch mit einem einfachen Infrarot-Thermometer behelfen. Man zeichnet eine Skizze mit einem Raster von der Wand. Anschließend bewegt man das Thermometer über die Wandfläche und überträgt die Messdaten auf die Skizze. Treten an bestimmten Stellen größere Differenzen auf, so können diese durch diese einfache und kostengünstige Methode eingegrenzt werden. Besteht ein begründeter Verdacht, so wird an dieser Stelle die Gipsplatte geöffnet und nachgesehen. Man kann aber auch diese Stellen beobachten, in dem einfach die Temperaturmessung zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt wird. Mit dieser Methode kann man praktisch alle Bauteile eines Raums beobachten und kontrollieren.

Es muss aber nicht immer an der Konstruktion oder an einer Durchfeuchtung liegen. Durch das Aufstellen der Möbel an ungünstigen Stellen kann dazu führen, dass die Luftwalze nicht optimal strömen oder die Wärmestrahlung der Strahlenheizung die Bauteiloberfläche nicht erreicht. Durch geringes Verrutschen oder Umstellen einzelner Möbel kann das Problem unter Umständen bereits gelöst werden. Aber es wurden zum Teil auch die Heizkörper an einem ungünstigen Standort aufgestellt. Nicht immer erfolgte eine ordnungsgemäße Heizungsplanung. Das Aufstellen von Heizkörper nach der Wärmebedarfsberechnung oder einfach nach Erfahrungen muss nicht immer stimmen. In einigen Fällen sind zwei kleinere Heizkörper günstiger als ein großer. Der Standort der Heizkörper wird durch die Funktion der Räume bestimmt.

Als Innendämmung können verschiedene Konstruktionen ausgeführt werden. Eine günstige Lösung ist das Vorsetzen einer Innenwand mit massiven Mauersteinen, die eine hohe Wärmedämmeigenschaft haben, z. B. Gasbetonsteine, Leichthochlochziegel u. ä. Bevor das zusätzliche Mauerwerk erstellt wird, sind an dieser Stelle die Dielenbretter zu entfernen. Wenn möglich sollte Holz generell nicht in eine Innendämmung reichen. Bei Feuchtebelastung kann das Holz durch holzzerstörende Insekten oder Pilze geschädigt werden.

Eine sehr oft angewendete Ausführung ist eine vorgesetzte Gipskarton-Ständerwand oder auch freitragende Vorsatzschale (Bild 5.3.3.10.).

Bild 5.3.3.10.: Freitragende Vorsatzschale

Als erstes werden die verzinkten Profile, z.B. CW 50/50, lotrecht in einem Abstand von 62,5 cm in die UW-Profile aufgestellt. Anschließend wird die Dämmung, z.B. TW1, fugendichten eingebracht. Darauf kommt die Dampfbremse, die an allen seitlichen Anschlüssen fugendicht angebunden wird, damit keine Feuchtigkeit aus dem Raum in die Wandkonstruktion gelangt. Fehler wie bei den o. g. Anschlüssen an der Fensterlaibung sind zu vermeiden. Anschließend wird eine Verkleidung angeschraubt. In diesem Fall eignet sich eine Gipskartonbauplatte.

Eine weitere Möglichkeit ist z.B. die Verbundplatte PS, die aus 2 cm Styropor und 1,25 cm Gipskartonplatte besteht oder eine Silikatplatte (Klimaplatte), die auf den vorhandenen Putz oder direkt auf das Mauerwerk aufgeklebt werden. Ist die Wand nicht ganz eben oder sind in der Wand Absätze, so kann hier auch eine Unterkonstruktion (Bild 5.3.3.11. links) angebracht werden. Die Platte wird dann nicht mit dem Patzenverfahren angeklebt, sonder mit Schnellbauschrauben angeschraubt.

Bild 5.3.3.11.: Anbringen der Verbundplatten an eine Wand, links auf Unterkonstruktion und rechts im Batzenverfahren

Die Platte wird gleichmäßig mit Schwung an die Wand angekippt (Bild 12), sodass die Platte gleichmäßig anliegt und nur noch wenig ausgerichtet werden muss. Hierzu nimmt man ein etwa 0,5 bis 1,0 m langes Brett, welches auf die Gipsplatte aufgelegt wird, und mit Hammerschläge erfolgt das Ausrichten. Das Richtscheit bzw. die Wasserwaage zur Kontrolle der Ebenheit und der lotrechten Ausführung sollte 2 m lang sein.

 Bild 5.3.3.12.: Montage der Verbundplatten aus einer Firmenschrift von Knauf

Weitere Innendämmungen können aus dünnen Korkplatten hergestellt werden. Diese sind gut feuchteregulierend. Nicht geeignet sind aufgeklebte Styroporplatten oder Ähnliches, die es auf dem Baumarkt mit attraktivem Muster gibt. Diese synthetischen Baustoffe nehmen selbst keine Feuchtigkeit auf. Aber dafür der darunter befindliche Putz an den Stößen. Da auch hier die Oberflächentemperatur niedriger ist, erfolgt eine Kondenswasserbildung im Rasterformat (in den Fugen der Platten) mit der dazugehörigen intensiven Schimmelpilzbildung. Aber auch die ehemals auf den Baumärkten angebotenen aluminiumkaschierte Styroportapeten „Thermopete" verursachte mehr Bauschäden als Nutzen. Es ist sehr wichtig, eine möglichst große sorptionsoffene Fläche zu erhalten, damit die Feuchtigkeit aus der Raumluft ungehindert durch das poröse Mauerwerk aufgenommen werden kann.

Auch eine Holzverkleidung mit Dämmung kann zu Schäden führen. Im folgenden Bild 5.3.3.13. befand sich bis etwa Fensterhöhe eine Sockelverkleidung aus Holz mit Mineralwolle. Die dunklen Absätze an der Wand wurden durch Myzel eines Schimmelpilzes verursacht. Vor der Abnahme der Verkleidung war dieser Schaden nicht erkennbar.

Bild 5.3.3.13: Schimmelbildung hinter einer Holzverkleidung

Zum Schluss noch ein Beispiel aus Eichler/Arndt, wo eine Dampfbremse zu einem Bauschaden führte. Diffusionstechnische Fehler werden besonders bei der Ausbildung von leichten Unterschalen gemacht. Im Bild 5.3.3.14. a) wurde die Holzschalung sehr schnell durch holzzerstörende Pilze befallen. Diese Fäule wurde von der vollständig überflüssigen Dampfbremse im Zusammenhang mit der feuchten Luft im Stall verursacht. An der Unterseite der Dampfbremse kam es zum Feuchtigkeitsstau. Zweckmäßiger ist die Ausbildung ohne Dampfbremse nach b) in Kombination mit einer intensiven Durchlüftung des Dachraums.

Bild 5.3.3.14.: Feuchteschaden durch eine Dampfbremse [75]

a) falsche Ausführung; b) verbesserte Ausführung; 1 Putz auf HWL-Platten (rissgefährdet), 2 Holzschalung; 3 Dampfbremse (an dieser Stelle falsch und überflüssig), 4 Mineralwolle, 5 Windschutz (diffusionsdurchlässig)

5.3.4. Die Innendämmung beim Dachgeschossausbau

Die meisten Dachgeschosse sind mit einer Innendämmung (Zwischensparrendämmung) ausgeführt. Nur wenn sich die Dämmung oberhalb der Sparren befindet, handelt es sich um eine Außendämmung. Da gerade beim Dachgeschossausbau sehr viele Fehler auftreten, die zur Durchfeuchtung der Konstruktion oder zu einer Tauwasserbildung an der inneren Bauteiloberfläche führen, werden in diesem Abschnitt gesondert ausgewählte Bereiche hervorgehoben. Auf eine Vollständigkeit und detaillierte Ausführung aller Problemzonen muss hier verzichtet werden.

Das D a c h hat die Aufgabe des Wetterschutzes. Im nicht ausgebauten Dachraum können Schäden an der Dachhaut sehr gut kontrolliert werden. Holzteile sollten von mindestens drei Seiten kontrollierbar sein, um frühzeitig eventuelle Holzschäden zu erkennen. In der Regel verfügen solche Dächer über eine ständige Querlüftung (von Giebel zu Giebel). Kleine Mengen eintretender Niederschlagsfeuchtigkeit oder Kondenswasserbildung unter der Dachhaut werden durch diesen Luftstrom abgelüftet und sind damit unproblematisch.

Zur Vergrößerung der nutzbaren Mietfläche werden diese Dachräume ausgebaut. Andererseits geht aber auch wertvoller Stauraum verloren. Mit dem Ausbau erfolgt aber auch eine Einschränkung der Sichtkontrolle auf die Dichtheit der Dacheindeckung. Dadurch können kleine Schäden unbemerkt bleiben, wie mögliche Wärmebrücken und eine Durchfeuchtung. Im Bild 5.3.4.1. und 5.3.4.2. wird eine Skizze eines Sparrendaches mit den Bereichen gezeigt, wo häufig eine Durchfeuchtung und einer Schimmelpilzbildung erkennbar wird.

Bild 5.3.4.1.: Skizze eines Dachausbaus mit möglichen Feuchteschäden durch fehlerhafte Dampfbremse und Dämmung

Bild 5.3.4.2: Die Schnittansicht zum Bild 5.3.4.1. Wenn die Dämmung nicht durchgängig vom First bis über die Fußschwelle eingelegt wird, kann die Wärme direkt nach außen entweichen. Hier spielt die Wärmekonvektion eine große Rolle.

Wichtig ist eine gleichmäßige Dämmung aller Bauteile. Die bessere Ausführung einer Innendämmung im Dach wird im Bild 5.3.4.3. dargestellt. Ganz wichtig ist hier auch, dass die Decke im Zwischenraum hinter der Abseitwand auch mit einer Wärmedämmung versehen werden muss. Ist die Decke nicht massiv, z.B. aus an Beton, so ist der Decke des darunter befindlichen Raumes an der Stelle eine Dampfbremse anzubringen, da dieser Deckenabschnitt wie eine Innendämmung zu betrachten ist.

Bild 5.3.4.3: Durch eine veränderte Anordnung der Dämmung, kann eine gleichmäßige Oberflächentemperatur erreicht werden. Ebenso ist die Dampfbremse durchgängig zu verlegen.

An ungenügend isolierten Flächen und Fugen kommt es zur Abkühlung an der Oberfläche und so zur Tauwasser- und Schimmelpilzbildung. Ganz wichtig ist hier eine einwandfreie Fugendichtheit der Dämmung, da an diesen Stellen die Dämmwirkung durch Konvektion „aufgehoben“ wird und zusätzlich zu einer Feuchtigkeitsbildung in der Dämmung und auch an der Innenfläche kommt. Im Infrarotbild (Bild 5.3.4.4.) kann man deutlich (dunkel) eine Fehlstelle der Dämmung erkennen.

Bild 5.3.4.4.: Dieses Infrarotbild einer Decke im Dachgeschoss zeigt eine Fehlstelle in der Dämmung. Auf der kühleren Oberfläche der Gipskartonplatte bildet sich im Verlauf der Zeit ein dunkler Fleck.

Im nachfolgenden Bild 5.3.4.5 werden drei Möglichkeiten dargestellt, wie nach der Infrarotaufnahme die Dämmung in der Decke liegen kann. Es kann einmal ein Stück vergessen worden sein, Bild a), oder die Dämmung wurde ungleichmäßig eingebracht, sodass ein Stück nach oben gedrückt wurde, Bild b). Dass sich die Dämmung, Bild c), nach oben gewölbt hat, ist in diesem Fall nicht anzunehmen. Bei allen drei Fällen kommt es an der Innenseite zur Tauwasserbildung mit einer möglichen Schimmelpilzbildung.

Bild 5.3.4.5. : Fehler bei der Verlegung der Dämmung, die zu einer Tauwasserbildung an der Innenseite führen [76]

Für eine gute Funktionsfähigkeit ist eine durchgängige Fläche aufzubauen. Je einfacher eine Dachkonstruktion ist, so weniger Problembereiche treten auf. In der Praxis werden jedoch Pfettendächer mit Gauben ausgebaut. Hier sind extra die Pfosten, Kopfbänder, Doppelzangen und die Mittelpfette richtig einzubinden. Bei diesen Konstruktionsformen kann eine Fugendichtheit nur über einen zusätzlichen hohen materiellen (Fugendichtbänder) und zeitlichen Arbeitsaufwand erbracht werden.

Im Bild 5.3.4.6. wird der Aufbau an einem Kehl- und Gratbalken gezeigt. Hier wird deutlich, dass die Herstellung einer gleichmäßigen und fugendichten Ausführung nur sehr schwer ausführbar ist. Im Bild 5.3.4.7. wurde eine Abseitwand geöffnet. Die Dampfbremse ist vollkommen unbrauchbar. Es kann so die warme Innenraumluft entweichen und in der Konstruktion austauen. Alle Leitungen sollten zwischen Abseitwand und der Dampfbremse verlegt werden, damit möglichst wenige Durchdringungen erforderlich sind. Diese bilden immer eine Schwachstelle bei einer Innendämmung.

Bild 5.3.4.6.: Dämmung an einem Kehlbalken

 Bild 5.3.4.7.: Die fehlerhafte Dämmung und Dampfbremse versteckt hinter einer Abseitwand

In den nachfolgenden Bildern werden die Problembereiche der ordnungsgemäßen Dämmung an einer Pfette und die Anbringung der Dampfbremsen gezeigt. Im Bild 5.3.4.8. wird eine Mittelpfette von oben gesehen dargestellt. Der Klemmfilz muss richtig am Holz angepresst anliegen. Dabei ist zu beachten, dass eine Hinterlüftung der Dämmung (Hohlraum zwischen Unterspannbahn und Dämmung) sich nicht verschließt. Ist das der Fall, so wird in diesem Sparrenabschnitt keine Luft mit der angesammelten Feuchtigkeit in der Dämmung weg gelüftet.

Feuchte Dämmung hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit, sodass die innere Oberfläche abkühlt. Die Hinterlüftung hat die Aufgabe, eventuell eingedrungene Feuchtigkeit abzulüften, damit keine Feuchteschäden an der Holzkonstruktion des Dachstuhls auftreten.

Bild 5.3.4.8.: Dämmung an einer Mittelpfette

Im Bild 5.3.4.9. wird der schematische Aufbau einer Zwischensparrendämmung mit Hinterlüftung dargestellt. Die Unterspannbahn sollte einen kleinen s_d-Wert haben, damit Feuchtigkeit auch über die Diffusion entweichen kann, wenn die Hinterlüftung nicht vollständig funktioniert. Der Klemmfilz ist vollflächig ohne Fugen einzubringen. Über die Fugen kommt es sonst zu einer Konvektion, die neben einer Feuchtebelastung der äußeren Konstruktion auch für einen zusätzlichen hohen Heizenergieverbrauch¹⁵ verantwortlich ist. Wichtig bei der Dampfbremse ist die fugendichte Verlegung. Alle Stöße sind grundsätzlich zusätzlich durch mechanische Verbindungen zu sichern. Alle Kleber beinhalten Lösungsmittel, die langsam entweichen und zur Versprödung führen. Die Klebeverbindungen lösen sich, sodass kleine Fugen entstehen. Wenn Druckunterschiede auftreten oder die Folie bzw. Dampfbremspappe unter Spannung verlegt wurde, öffnen sich diese Fugen. Hier sei angemerkt, dass sich die Dampfbremspappen bei komplizierten Anbindungen weniger gut verarbeiten lassen. Die warme Raumluft kann so in die Konstruktion einströmen und kondensiert an den kühleren Bauteiloberflächen. Schimmelpilze können sich im gesamten Querschnitt der Konstruktion bilden (Bsp. siehe Bild 5.3.4.14.). Auch daher ist eine Durchfeuchtung zu vermeiden. Vergleiche hierzu auch die Bilder 5.3.4.13. und 5.3.4.14.

Bild 5.3.4.9.: Schnittansicht einer hinterlüfteten Dämmung mit Dampfbremse

Im Bild 7.3.4.10. ist die Dampfbremse bei einer Mittelpfette und Zange zu erkennen. Für eine ordnungsgemäße fugendichte Herstellung ist ein hoher Zeitaufwand erforderlich. Im Bild 5.3.4.11. wird der Schnitt einer solchen Anbindung dargestellt. Nur so kann dauerhaft eine Wärmebrücke in der Konstruktion und eine mögliche Tauwasserbildung vermieden werden. Die Fugendichtheit der Dampfbremse wird an den Enden mit einem vorkomprimierten Dichtband oder bei glatter Oberfläche auch mit einer speziellen Acrylmasse, z.B. Primus, abgedichtet und anschließend mechanisch mit einer Dachlatte oder Tackernadeln gesichert.

Bild 5.3.4.10.: Anschluss einer Dampfbremse an einer Mittelpfette

Bild 5.3.4.11.: Die schematische Seitenansicht einer ordnungsgemäßen Verlegung der Dämmung und der Dampfbremse an der Mittelpfette bzw. Fußschwelle.

Bei dem Bild 5.3.4.12. erfolgte keine Fugenanbindung der Dampfbremse. Ebenso wurde hier die Dämmung über einer ausgebauten Dachgeschosswohnung nicht richtig ausgeführt. Der Heizenergiebedarf lag doppelt so hoch, wie geplant. Die eingedrungene wärmere Raumluft kühlte im Spitzboden ab und taute aus. Alle Holzteile, wie die Holzdenbretter, Sparren und auch die abgestellten Gegenstände waren vollständig verschimmelt. Man hatte hier auch noch die Unterspannbahn durchgehend verlegt und im First nicht geöffnet. Damit konnte die eingedrungene Feuchtigkeit nicht entweichen. Zusätzlich drang aber auch die warme Luft über die Klappe der Einschubtreppe in den Boden ein. Diese war nicht abgedichtet. Gerade solche Öffnungen oder Revisionsklappen in der Abseitwand sind auf Dichtheit zu kontrollieren.

Bild 5.3.4.12.: Die Dampfbremse wurde nicht durchgängig verlegt und es fehlt die fugendichte Anbindung im Spitzboden.

Ganz wichtig beim Dachausbau ist die richtige Reihenfolge, sonst kann keine einwandfreie Fugendichtheit hergestellt werden. Als Erstes kommt die gleichmäßig auf die gesamte Fläche durchgehend verlegte Dämmung ohne Fugen. Dann erfolgt die Verlegung der Dampfbremse, die fugendicht an die vorhandenen massiven Bauteile angeschossen wird. Sie muss so ausgebildet sein, dass an keiner Stelle Raumluft nach außen strömen kann. Darauf kommt die Konstruktion für die Verkleidung der Decken, der Dachschrägen und der Wände.

Bild 5.3.4.13.: Fehlender fugendichte Anschlussmöglichkeit der Dämmung und der Dampfbremse              

In der Praxis wird es aber oft genau umgekehrt gemacht. Leider findet man diese falsche Ausführung auch in einigen Handbüchern zum Dachausbau. Im Bild 5.3.4.13. kann der ordnungsgemäße Anschluss der Dämmung und der Dampfbremse nicht mehr hergestellt werden, da bereits die Verkleidungsplatten montiert wurden. Wenige Tage vorher wurde den Handwerkern an einer anderen Stelle die richtige Ausführung erläutert. Eben ein Ergebnis der handwerklichen Leistung einer Billigstfirma.

Auch die Bauweise eines Fertigteilhauses lässt zu wünschen übrig. Hier ein Beispiel einer Ausführung von 1995 (Bild 5.3.4.14.). Nach 9 Jahren sieht man deutlich die Durchfeuchtung mit Schimmelbildung in der Dämmung der Decke zum Spitzboden. Als Deckenverkleidung wurde eine Holzpaneele auf die PE-Folie angebracht.

Bild 5.3.4.14.: Durchfeuchtete Dämmung zum Spitzboden mit Schimmelpilzbildung

Beim folgenden Beispiel wurde die Dampfbremse an der Holzbalkendecke zum Dachgeschoss die Dampfbremse nicht richtig ausgebildet. Über die Fugen konnte so die wärmere Raumluft entweichen und kondensierte in der Dämmung der Dachschräge aus. (Bild 5.3.4.15.) Im Bild 5.3.4.16. ist die Schimmelpilzbildung an der mineralischen Zwischensparrendämmung deutlich erkennbar. Dieses Problem hätte vermieden werden können, wenn man wie im Bild 5.3.4.3. beschrieben gebaut hätte.

Bild 5.3.4.15.: Schnittansicht, der Anbindung der Holzbalkendecke, die warme Raumluft kann über Fugen entweichen und führt in der Zwischensparrendämmung zur Tauwasserbildung.

Bild 5.3.4.16.: Schimmelbildung der mineralischen Dämmung in der Dachschräge . [77]

Bild 5.3.4.17. zeigt eine diffusionsoffene Unterspannbahn aus Polypropylen-Spinnvlies mit einem sd-Wert: <0,1 m bei einem noch nicht ausgebauten Dachgeschoss, welche durch eine hohe Feuchtebelastung durch Cladosporium sp., Alternaria sp. und Trichoderma sp. befallen wurde.

Bild 5.3.4.17.: Befall einer diffusionsoffenen Unterspannbahn durch verschiedene Schimmelpilze

Im neu gebauten Haus lag eine hohe Feuchte vor, die nicht ausreichend abgeführt werden konnte. Diese sammelte sich an der Innenseite der diffusionsoffenen Unterspannbahn. Die Feuchte in einem neu gebauten Haus liegt für ca. 2 bis 3 Jahre weit über den Wert der späteren normalen Nutzung. Früher wurde das Gebäude ausgewintert. Das Haus konnte bei der kalten trocknen Winterluft vollständig austrocknen. Da man sich aber heute die Mietkosten spart und in ein nasses Haus zieht, muss natürlich über eine längere Zeit sehr intensiv gelüftet und geheizt werden. Diesen Mehraufwand für das Heizmaterial muss man einplanen. So wie die gezeigte Unterspannbahn sind auch alle anderen Bauteile einer höheren Feuchte ausgesetzt und bei günstiger Nahrungszusammensetzung ist eine höhere Konzentration an Mikroorganismen in der Innenraumluft vorhanden, die nur durch ausreichende Lüftung reduziert werden kann.

Noch kritischer sieht es bei diffusionsdichten Unterspannbahnen aus. Hier können sich im Winter dicke Eisschichten bilden.

Erfolgt der Aufbau der Wärmedämmung mangelhaft, wo durch eine Fuge in der Dampfbremse Feuchtigkeit in die Konstruktion gelangt oder eine Konvektion vorliegt, so bildet sich auch das Kondenswasser an der Innenseite der Unterspannbahn. Die Funktion der Unterspannbahn besteht darin, zu verhindern, dass die Feuchtigkeit und der Staub, die durch Fugen der einfach gedeckten Dachsteine eindringen kann.

Im nachfolgenden Bild 5.3.4.18 wird eine falsch verlegte Unterspannbahn gezeigt. Durch die Sackbildung sammelt sich Wasser vor der Traufbohle an. Die angrenzende Dachlatte sowie Teile der Unterspannbahn sind mit Myzel von Schimmelpilzen überzogen. Diese gelangen zwar nicht unmittelbar in das Gebäude, schädigen aber die Konstruktion und begünstigen den Befall durch holzzerstörende Pilz. Kommt es immer wieder zu einer solchen Sackbildung, so tropft das Wasser auch durch und befeuchtet die Dämmung oder andere Bauteile. Dieser Fehler bleibt lange Zeit unbemerkt.

Bild 5.3.4.18: Die Unterspannbahn wurde nicht richtig verlegt, sodass sich ein Sack mit Niederschlagswasser bilden konnte. (Das Ende der Unterspannbahn wurde einfach nach oben gefaltet und endete nicht über der Traufplatte.

Warum wurden nun gerade die genannten Problembereiche hervorgehoben?

Feuchtigkeit und Wärme begünstigen den Befall durch Schimmelpilze bzw. tragen zur Erhöhung der Schimmelpilzkonzentration bei. Diese können sowohl an der Innenseite der Leichtbaukonstruktion auftreten aber auch hinter der Konstruktion, also dort, wo man sie nicht sieht. Da immer ein Luftaustausch erfolgt, werden die Mikroorganismen auch in den Wohnraum transportiert. Treten gesundheitliche Probleme auf, ohne dass man irgendetwas sieht, so braucht man viel Zeit, bis man darauf kommt, eine Luftanalyse durchführen zu lassen. Wird eine hohe Keimbelastung festgestellt, so hat man immer noch nicht die Ursache gefunden. Diese zu finden ist sehr kompliziert und Bedarf auch Erfahrungen.

Zum Schluss noch ein Beispiel am Dachfenster, wo die mangelhaften Ausführungen in der Regel gut sichtbar ist. Es handelt sich um die Anbindung der Dachflächenfenster. Hier bildet sich oft Schimmelpilz in der Fenterlaibung, da nur eine sehr geringe Wärmedämmschicht eingebracht werden kann, siehe Bild 5.3.4.19. und 5.3.4.20. Zwischen der Verkleidung des Fensters und dem Sparren sind meist nur 1-3 cm Platz. Bei einer Sparrendämmung von 18 cm ist dieser Anschlussbereich am Fensterrahmen die mit Abstand kühlste Oberfläche. In der folgenden Infrarotaufnahme (Bild 5.3.4.24.) wird dies deutlich.

Bild 5.3.4.19.: Schnittansicht eines Dachflächenfensters mit dem Problembereich der nicht ausreichenden Wärmedämmung.

Bild 5.3.4.20.: Hier kann man den schmalen Abstand zwischen dem Sparren und dem Fensterrahmen erkennen.

Es tritt aber bei den Dachflächenfenstern noch ein weiteres Problem auf. Die warme Luft kann nicht richtig einströmen. Die unteren Flächen der Faschen sowie das Fensterbrett bleiben kalt. Diese konstruktiv falsche Ausführung einer Fensterbank (Bild 5.3.4.21.) findet man auch noch heute in Prospekten namhafter Baustoffhersteller. Im folgenden Infrarotbild (Bild 5.3.4.24) ist die Kältezone durch den bläulichen Schleier deutlich erkennbar. Dieses Fensterbrett wird gebaut, weil da etwas darauf gestellt werden kann oder soll. Dagegen liegt bei einer massiven Wand ein annähernd gleichmäßiges Temperaturgefälle vor, sodass der Innenbereich der Fenster temperiert wird. Hier befinden sich die Fenster nicht in der Mitte, sondern außen aufgesetzt, also dort, wo es ohnehin bereits kalt ist. Die Wärmedämmung verfügt über keine Wärmespeicherung und der Temperaturverlauf innerhalb der Konstruktion ist auch anders. Es kommt an weniger gedämmten Abschnitten im Verhältnis zur Dachfläche zu einer großen Temperaturdifferenz (vergleiche Bild 5.3.2.18.). Erfolgt z.B. eine Drosslung der Heizung, so kommt es gerade in diesen Randbereichen zu einem überproportionalen Absinken der Temperatur, da keine Wärmespeicherung vorliegt, die so etwas kompensiert.

Bild 5.3.4.21. : Bei diesem Dachfenster wurde die untere Seite wie ein Fensterbrett gestaltet. Dadurch kann an dem unteren Fensterabschnitt keine warme Luft strömen. Es entsteht Tauwasser und hier etwas Schimmelpilz.

Durch die Schräge ist auch die Richtung der Luftströmung vorgegeben. Diese kleine Fensteröffnung wird überströmt. Es tritt zwar eine Verwirbelung mit warmer Raumluft auf, diese reicht aber nicht zur vollständigen Temperierung der Bauteilflächen der Dachflächenfenster aus. In der Skizze, Bild 5.3.4.22, strömt die Luft ein, aber der untere Fensterbereich bleibt kalt. Der Standort des Heizkörpers spielt hier auch eine Frage. Eine bessere Erwärmung wird erreicht, wenn die Luft von unten einströmen und oben wieder ausströmen kann, ohne dass eine größere Verwirbelung auftritt. Hierzu werden die untere und die obere Fläche der Fensterlaibung schräg ausgeführt. (Bild 5.3.4.23.) Die kühlere Bauteiloberfläche kann dadurch wesentlich verringert werden.

Bild 5.3.4.22.: Die warme Raumluft strömt nach oben und die Fensterfasche wird im unteren Teil nur ungenügend erwärmt.

Bild 5.3.4.23.: Durch die schräge Anordnung der unteren und oberen Fläche kann die warme Raumluft besser einströmen und die konstruktiv bedingte Wärmebrücke am Fenster wird wesentlich verkleinert.

Im Infrarotbild (Bild 5.3.4.24) wird das Problem aus dem Bild 5.3.4.19 und 5.3.4.21 deutlich sichtbar. Die Isotherme LI01 und LI02 zeigen eine Temperaturdifferenz von über 6 K allein im unteren Eckbereich des Dachfensters und gegenüber der Raumtemperatur eine Differenz von 9,5 K auf. Wird die grafische Darstellung in der Anlage 4 zur Luftfeuchte und Taupunkttemperatur zur Hilfe genommen, so können folgende Werte ermittelt werden. Die Oberflächentemperatur an der Innenseite der Dachschräge beträgt 20,7°C (oberer Wert rechts im Bild 5.3.4.24). Die mittlere Raumtemperatur lag bei ca. 22°C und die gemessene relative Luftfeuchte bei 45 %. Dann ergibt das bei 11,2°C (unterer Wert links im Bild 5.3.4.24) im Eckbereich des Fensters eine relative Luftfeuchte von ca. 85 %! Die Außentemperatur lag bei 2-3°C. Auch wenn fast 24 Stunden pro Tag gelüftet wird, wachsen trotzdem Schimmelpilze im unteren Fensterbereich.

Das Problem lässt sich nur durch einen Rückbau der Fensterlaibung und einem Neuaufbau der

Dämmung, einer Änderung des unteren Fensteranschlusses sowie einer fugendichten Anbindung der Dampfbremse „mildern“. Das Problem ließe sich auch mit einer kleinen elektrischen Heizung (vergleiche Scheibenheizung beim Auto) lösen, die je nach Bedarf betrieben wird.

Bild 5.3.4.24.: Infrarotbild eines Dachflächenfensters, deutlich ist die Wärmebrücke erkennbar.

5.3.5. Die Problembereiche am Fenster

Das Problem der Fensteröffnungen in Bezug auf die Tauwasserbildung ist sehr umfangreich. Im Punkt 5.3.4. wurden bereits die Problemzonen bei den Dachflächenfenstern genannt, sodass in diesem Abschnitt nur noch die wichtigsten Zusammenhänge genannt werden. Das Entfernen noch vollständig intakter Mehrscheibenfenster, wie es in der Praxis oft erfolgt, ist nicht begründbar. Jedoch muss hier beachtet werden, wie groß ist der Fensterflächenanteil an der Gesamtaußenwand, liegt eine Nord- oder Südseite vor und wieweit wirkt der temporäre Wärmeschutz vor. Eine energetische Verbesserung eines Kastenfensters (u_F = 2,6 W/m²K) kann mit einem Rollladen auf u = 1,8 W/m²K, mit einem Klappladen auf u = 1,3 W/m²K, mit einem Rollo (Gewebe) auf u = 1,9 W/m²K verbessert werden. [78] Ein Austausch durch Isolierverglasung ist nicht in jedem Fall erforderlich und sinnvoll.

Ein Problem stellt der Mauerwerksanschluss (Bild 5.3.5.1.) der Fenster dar. Der Wandquerschnitt ist z.B. ca. 38 cm und am Fensteranschluss nur 15 bis 20 cm (Kastenfenster). Damit entweicht an den Wandanschlüssen der Fenster schneller die Wärmeenergie. Es kommt zur Abkühlung an der Innenseite der Fensterlaibung.

Bild 5.3.5.1.: Maueranschluss eines Fensters

Bild 5.3.5.2.: Beim Austausch der Kastenfenster durch Isolierverglasung ist eine Wärmedämmung erforderlich. Eine Außendämmung ist der Innendämmung vorzuziehen.

Im Bild 5.3.5.2. kann man sehr deutlich das Problem der Wärmebrücke erkennen. Hier wurde das Kastenfenster bei der Sanierung durch eine Isolierverglasung ausgetauscht. Statt der bisherigen 20 cm liegen nur noch 8 cm Wandquerschnitt zwischen innen und außen vor. Ohne eine zusätzliche Wärmedämmung an der Fensterlaibung kommt es sehr schnell zur Kondenswasserbildung an den Wandanschlüssen, wie im Bild 5.3.5.3. Hier war jedoch auch noch die Luftfeuchtigkeit sehr hoch, sodass diese Wärmebrücke sehr deutlich sichtbar wurde. Begünstigt wird der Befall des schmalen Putzstreifens sicherlich auch durch einen fehlerhaften Einbau der Fenster, z.B. ungleichmäßiges Ausschäumen (in der Zwischenzeit ist das nicht mehr zulässig) und die Verwendung von Gipshaftputz (siehe hierzu Punkt Baustoffeigenschaften).

Bild 5.3.5.3.: Wärmebrücke neben dem Fensterrahmen

Durch verschiedene Konstruktionen können Wärmebrücken vermieden bzw. deren Wirkung verringert werden. Im Bild 5.3.5.4. werden verschiedene Varianten des Fenstereinbaus ohne Dämmung und mit Außen-, Kern- sowie Innendämmung aufgezeigt. Darunter sind die verbesserten Ausführungen dargestellt.

Bild 5.3.5.4.: Varianten der Mauerwerksanschlüsse der Fenster

Die Fugen zwischen Fensterrahmen und Wandanschluss sind elastisch zu verschließen. Geeignet sind Dämmstoffstreifen, -fasern oder -stricke. Treten hier Undichtigkeiten auf, so wirkt sich dies wie im Bild 5.3.5.5. aus. In der Praxis werden die Fensterrahmen nach dem Verdübeln bzw. Verankern mit Bauschaum ausgeschäumt und anschließend mit Gipshaftputz geglättet. Die Montage ist sehr schnell, jedoch bei ungleichmäßiger Ausfüllung und beim Abschneiden des überquellenden Schaums wird keine durchgängige Fugendichtheit erreicht. (Bauschaum ist nur mit der ausgebildeten dichteren Oberfläche hinreichend luftdicht.) Durch den aufgebrachten Putz wird dies zum Teil wieder ausgeglichen.

Bild 5.3.5.5.: Sind die Fugen an den Fensterrahmen zum Mauerwerk nicht dicht, so bildet sich in der Umgebung Kondenswasser und in vielen Fällen Schimmelpilze.

Weiterhin spielt die Anordnung der Heizkörper eine wichtige Rolle. Im Bild 5.3.5.6. und 5.3.5.7. wird der Wärmestrom durch das überragende Fensterbrett verändert, sodass der untere Teil des Fensters nicht ausreichend erwärmt werden kann, wie vergleichsweise andere Bauteile. Der Heizkörper muss daher weiter vorgesetzt und/oder das Fensterbrett gekürzt werden. Zusätzlich wirkt die bereits o. g. geringere Wärmedämmung in den Fensterlichten (Geometrie des Anschlusses). Sind dann auch noch die Fenster falsch eingebaut, so können sich sehr schnell Schimmelpilze ansiedeln. Fensterlichten sollten daher möglichst nicht tapeziert werden, bzw. wenn hier Feuchtigkeit auftritt, dann sind die Tapeten und der Tapetenleim zu entfernen, da diese eine gute Nahrungsgrundlage für Schimmelpilze bilden.

Bild 5.3.5.6.: Veränderter Wärmestrom durch überstehende Fensterbank

Bild 5.3.5.7.: Beispiel einer falschen Heizkörperanordnung und eine überstehende Fensterbank.

5.4. Die Kondensation und die Mauerfeuchtigkeit

5.4.1. Allgemeines

Für die Schimmelpilzbildung ist nicht nur die Kondenswasserbildung an der Wandoberfläche bzw. an den Einrichtungsgegenständen verantwortlich, sondern auch die Feuchtigkeit in den Bauteilen selbst, die durch Baufehler aber auch durch Sanierungsmaßnahmen verursacht werden. Es wirken hier eine Reihe von bauphysikalischen Zusammenhängen. In der Anlage 9 werden ausgewählte Begriffe näher erläutert. Im Bild 5.4.1.1. wird ein Beispiel dargestellt, wo sich hinter dem Heizkörper massiv Schimmelpilz gebildet hat. Unabhängig vom schlechten Lüftungsverhalten des Mieters in dieser Erdgeschosswohnung sowie das Wäschetrocknen, liegt im Mauerwerk eine sehr hohe Feuchtigkeit vor. Hinzu kommt auch noch eine hohe Salzbelastung.

Bild 5.4.1.1.: Starke Durchfeuchtung der Außenwand

Im folgenden Bild 5.4.1.2. wird die Ursache gezeigt. Das neue Hofpflaster wurde mit einem negativen Gefälle hergestellt. Das Niederschlagswasser läuft zur Hauswand und gelangt zwischen die Noppenbahn und die Außenseite der Kellerwand. Genau in diesem Bereich zeigt das Kellermauerwerk bis in die Kappe eine ungewöhnlich hohe Feuchtigkeit und eine starke Salzausblühung. Die Auswirkungen dieser Durchfeuchtung mit der Schimmelpilzbildung sind dann an der Außenwand der Küche zu erkennen (Bild 5.4.1.1.).

Bild 5.4.1.2.: Ein negatives Gefälle führt das Niederschlagswasser zur Außenwand und so zur Durchfeuchtung.

Die früher verwendeten Baustoffe wie Ton, Lehm oder Holz haben zum Teil günstigere bauphysikalische Eigenschaften als die neueren Baustoffe, wie z.B. Polystyrol, in Bezug auf Dampfdiffusion und Wasserdampfaufnahmevermögen. Die Auswahl konstruktiver Wandbaustoffe, Putze und Beschichtungen sollten unter dem Gesichtspunkt einer guten Funktionsfähigkeit und annähernd gleicher bauphysikalischer Eigenschaften erfolgen.

Alle Bauteile, die einer höheren Feuchtigkeit ausgesetzt werden, unterliegen unerwünschten chemischen und physikalischen Prozessen, die das Bauteil über mehr oder weniger lange Zeit zerstören, wie Kristallisations- und Hydrationsdruck sowie Taupunkt im Winter (gefrieren und tauen). Ebenso wird die Wärmeleitfähigkeit erhöht, was wiederum einen erhöhten Wärmefluss mit höheren Heizkosten bedeutet. Diese feuchten Wandflächen kühlen schneller ab, als die benachbarten trockenen. Die Folge ist eine Gefährdung durch Kondenswasserbildung, welche oft durch die Schimmelpilzbildung erkennbar ist. Neben den Schimmelpilzen kommen noch chemische Belastungen hinzu, die sowohl aus den Baustoffen und auch aus den Einrichtungsgegenständen stammen, wie z.B. Formaldehyd, 4,4'-Diaminodiphenylmethan u. a.

Ein Vergleich in Stichproben der Innenraumluft alternativer und konventioneller Häuser durch die Fachhochschule Kiel zeigte z.B., dass die Luft in den alternativen Häusern besonders hoch mit Terpenen befrachtet war. Terpene sind oft als Biolösemittel in alternativen Farben und Wachsen enthalten. Ihre toxische Wirkung, die wie bei allen Stoffen eben auch von der Konzentration abhängt, ist noch wenig erforscht. Zudem konnte man auch feststellen, dass sich zusätzlich zu den Terpenen in der Luft die gleichen Stoffe, ja zum Teil sogar in noch höheren Konzentrationen befanden, die auch in den konventionellen Häusern anzutreffen waren. Die Luftqualität in den alternativen Häusern war also keineswegs besser. [79]

5.4.2. Der Feuchtigkeitsaustausch und das Feuchteverhalten der Baustoffe

Die Wohn- und Arbeitsräume umschließt eine Bauhülle. Selbst gleiche Gebäude mit denselben Baustoffen am gleichen Standort können zum Teil recht unterschiedliche Eigenschaften aufzeigen. Das zeigten Untersuchungen an 10 Doppelhäuser 1992. Die Häuser wurden durch 3 verschiedene Baufirmen mit gleichen Baustoffen unterschiedlicher Hersteller errichtet. Zwei dieser Häuser waren extrem durch Schimmelpilze befallen. Eine der Ursachen war die hohe Salzbelastung der verwendeten Ziegelsteine.

Tabelle 8: Praktischer Feuchtegehalte von Baustoffen und Bauteilen [80] [81]

Jeder Baustoff steht in einem Feuchtegleichgewicht zu seiner Umgebung. Es stellt sich so ein praktischer Feuchtegehalt ein (Tabelle 8). Je nach dem Standort, ob Keller, Dach, im Bad, Fassade auf der Südseite u. a., wird dieser beeinflusst.

Eine wichtige Rolle spielt die Feuchtigkeit nicht nur an der Wandoberfläche, sondern auch im Wandquerschnitt.

Ein Teil dieser Feuchteschäden kann zu einem Schimmelpilzbefall führen. Neuere Untersuchungen weisen nach, dass Feuchtigkeit in Wohnungen mit einer höheren Prävalenz an allergischen Erkrankungen sowie an Asthma und an Infektionen der oberen Atemwege verbunden ist. [82] Eine Studie, wo 5530 Wohnungen mittels Erhebungsbögen durch die Nutzer erfasst wurden, nennt 1213 (21,9 %) sichtbare Feuchteschäden (inklusiv Schimmelpilz) und 513 (9,3 %) Schimmelpilzschäden.

In der nachfolgenden Grafik (Bild 5.4.2.1.) wird die Verteilung die einzelnen Feuchteschäden dargestellt.

Bild 5.4.2.1.: Prozentuale Verteilung der Feuchteschäden im Hochbau [83]

Zum allgemeinen Verständnis sollen hier auch die Feuchtetransporte im Wandquerschnitt kurz vorgestellt werden.

Das Sprichwort „Steter Tropfen höhlt den Stein" weist darauf hin, das Wasser auf alles Feste auflösende Wirkung hat und schon geringe Mengen an der falschen Stelle große Folgen haben kann. [84] In allen kapillarporösen Bauwerksteilen wird Feuchtigkeit gespeichert (vgl. Bild 5.4.2.2.). Die Speicherung verläuft dynamisch und innerhalb desselben Bauteils oft sehr ungleichmäßig ab. Bei kapillarporösen Bauwerksteilen stellt sich ein durchschnittlicher Dauerfeuchtigkeitsgehalt ein. Holz wird z.B. durch eine Gleichgewichtsfeuchtigkeit gekennzeichnet, ist jedoch auch hygroskopisch, kann also aus der Luft Feuchtigkeit binden.

Der Feuchtigkeitsaustausch zwischen einem Bauwerksteil und seiner Umgebung geht auf drei

Arten vor sich:

 Durch Aufnahme und Abgabe flüssigen Wassers über makroskopische Hohlräume (Kapillare und Poren), die Transportmechanismen sind der Kapillarsog und die Sickerströmung.

 Durch Wasserdampfdiffusion, die durch eine unterschiedliche Wasserdampfkonzentration der durch das Bauteil getrennten Räume verursacht wird.

 Durch Aufnahme und Abgabe von Wasserdampf aus der Umgebung des Bauteils (Hygroskopizität). Dadurch ändert sich der Feuchtegehalt des Bauteils mit der relativen Feuchte der Luft, in der er sich befindet. [85] [86]

Die Vorgänge verlaufen gleichzeitig. Verantwortlich für jede Feuchtigkeitsbewegung ist der Potenzialunterschied im Konstruktionsquerschnitt. Dabei kann das Wasser in einem Bauteil oder Baustoff lange Zeit bewegungslos beharren, aber auch in Bewegung geraten und zur Oberfläche des Bauteils transportiert werden. Wenn es dort verdunsten kann, wird ein Austrocknungsprozess eingeleitet, und der Feuchtigkeitsgehalt nimmt ab. Die Richtung und Effektivität eines derartigen Wassertransportes hängt von gegebenen physikalischen Randbedingungen, vorhandenen Feuchtigkeitsverteilungen im Stoff und der Zellstruktur ab. So beträgt z.B. der kritische Feuchtigkeitsgehalt von Ziegelmauerwerk 1,5 bis 2,5 Vol.%, die des Gasbetons bei etwa 18 Vol.%. Die Zellkonstruktion ergibt auch ein sehr unterschiedliches Feuchtigkeitsverhalten. [85]

Stehen erdberührende poröse Baustoffe direkt mit dem Wasser (Grundwasser) in Kontakt, so dringt das Wasser in flüssiger Form unter hydrostatischem Druck in die Poren ein. Diese Schwerkraft wird als Sickerströmung bezeichnet.

Bild 5.4.2.2. : Feuchteverhalten verschiedener Baustoffe [85]

Ziegel, Lehm und Holz haben besonders günstige physikalische Eigenschaften und sind deshalb als raumumschließende Baustoffe zu empfehlen. Ihr wesentlicher Vorteil ist, dass sie kurzzeitige Feuchtigkeitsspitzen abbauen können, wie sie z.B. beim Duschen auftreten. Dämmstoffe müssen vor direkter Durchfeuchtung geschützt werden, da ihre Wirkung auf vielen Hohlräumen mit Luft beruht. Bildet sich in diesen Hohlräumen ein Feuchtefilm, so kann bereits bei 1-2 % Feuchteanteil die Dämmwirkung bis auf fast 50 % reduziert werden. Natürliche Dämmstoffe zeigen hier günstigere Eigenschaften. (Bild 5.4.2.3.).

Bild 5.4.2.3.: Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen bei Durchfeuchtung [87]

Daher sind Dämmstoffe mit einer sorgfältig angebrachten Dampfsperre zu schützen, vor allem wenn eine Innendämmung vorliegt. Bei Dämmstoffen mit höherer Gleichgewichtsfeuchte, wie Kokos, Stroh, Kork oder Zellulose, kann unter Umständen auf die Dampfsperre verzichtet werden. [84] Das betrifft jedoch nur für geringe Dämmstoffstärken. Es ist immer eine einwandfreie Winddichtheit erforderlich.

Die Quantifizierung des Feuchtehaushaltes von Umfassungskonstruktionen hat bisher noch keinen befriedigenden Stand erreicht. Der Nachweis der inneren Kondensatbildung z.B. erfolgt immer noch nach dem Glaserschen Diffusionsschema, das aber weder die hygroskopische Auf- und Entladung noch die kapillare Entspannung des Tauwassers berücksichtigt. [88]

5.4.3. Die Feuchtigkeit im Mauerwerk

Mauerfeuchtigkeit oder auch praktischen und rechnerischen Feuchtegehalt bezeichnet den Feuchteanteil, der sich allmählich in allen kapillarporösen Bauwerksteilen als Durchschnittswert einstellt. Maßgebend sind die klimatischen Gegebenheiten und die Zellstruktur des Stoffes.

Bei der gespeicherten Feuchtigkeit in einer Außenwand handelt es sich um einen ständig veränderlichen Prozess. Es ist daher schwierig, den durchschnittlichen Feuchtegehalt anzugeben. Die außenklimatischen Bedingungen, wie Standort an der Küste oder im Binnenland, die Beanspruchung durch Schlagregen sowie die Jahreszeit wirken hier entscheidend ein, sodass bei gleichem Mauerwerk eines Gebäudes je Ausrichtung vollkommen unterschiedliche Feuchteverteilungen vorliegen können. Dies wirkt sich auf das Wärmeverhalten des Gebäudes aus. [89]

Die Richtung der Diffusion wird von dem absoluten Feuchtegehalt der Luft bestimmt. Sie ist nicht abhängig von der Richtung des Wärmestroms, sie kann dieser entgegengesetzt gerichtet sein. Der Wärmestrom folgt dem Temperaturgefälle und der Dampfdruck dem Dampfdruckgefälle. Diese wird durch die niedrigere absolute Feuchte bestimmt. Z. B. im Winter ist diese bei der kalten Außenluft geringer, daher sind der Wärme- und der Dampfstrom nach außen gerichtet. [85] [90]

Als hygroskopische Gleichgewichtsfeuchtigkeit wird der Zustand bezeichnet, bei dem ein Stoff entsprechend seinen hygroskopischen Eigenschaften die maximal mögliche Wassermenge aus der Raumluft aufnehmen kann, und zwar bezogen auf den momentanen Wassergehalt (siehe Tabelle 9). Mitbestimmend für die Größe dieser hygroskopischen Gleichgewichtsfeuchte ist ferner die Anzahl der Mikroporen im Baustoff, wo in diesen der Wasserdampfdruck dem der Umgebungsluft gleich ist. Gerade unsere hauptsächlichen Wandbaustoffe, Ziegel, Mörtel, und einige Natursteine, besitzen einen hohen Anteil an Mikroporen. Eine salzhaltige Wand aus den genannten Baustoffen wird also ein Vielfaches der Wassermenge gegenüber einer nicht salzbelasteten Wand aufnehmen. (Weitere Ausführungen unter [91]. In der Praxis treten fast nie Gleichgewichtszustände auf, da sich ständig die Temperatur, Luftströmung und Feuchteproduktion ändert. Der Wassergehalt des Materials und damit der a_w-Wert (Wasseraktivität)¹⁶ ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung des jeweiligen Substrates, der Temperatur und dem pH-Wert des Materials. Es ist das Maß für das frei verfügbare Wasser in einem Substrat. Die meisten Schimmelpilze benötigen für Ihr Wachstum einen aw-Wert von mindestens 0,80-0,85 bei xerophile (trockenliebend) Schimmelpilze kann dieser Wert bei 0,7 liegen. [92] (Weitere Ausführungen hier zu im Punkt 2.2. unter Isoplethensysteme für Sporenauskeimung.)

Die hygroskopische Feuchtigkeit wird oft bei der Sanierung feuchter Wände nicht berücksichtigt.

Selbst nach erfolgreicher Sanierung, also bei tatsächlich hundertprozentig wirksamer horizontaler Absperrung, wird eine salzhaltige Wand entsprechend ihrer hygroskopischen Eigenschaft stets Wasser aus der Luft aufnehmen. Es kommt aber nicht nur zu dieser Wasseraufnahme, sondern entsprechend der stets wechselnden Luftfeuchtigkeit immer wieder auch zu Feuchtigkeitsabgabe und neuer Feuchtigkeitsaufnahme. In einer salzhaltigen Wand findet trotz ihrer Trockenlegung weiterhin eine mechanische Zerstörung durch den Kristallisations- und den Hydratationsdruck statt. Bei salzbelasteten Baustoffen ist vor den Trockenlegungsmaßnahmen durch Laboruntersuchungen die Höhe der Versalzung qualitativ und quantitativ zu ermitteln. [93] Nicht in jedem Fall sind diese nachträglich angelegten horizontalen und vertikalen Sperrschichten wirtschaftlich sinnvoll. Durch gezielte Lüftung und Trocknung kann bei geringerem Aufwand oft der gleiche oder bessere Effekt erzielt werden. Salzreiche Materialien können nur von trockenheitsliebenden (xerophilen) Pilzen befallen werden. Diese osmotisch wirkenden Baustoffe entziehen die Feuchtigkeit derart, dass übliche Pilze und Algen entwässert werden würden. Anders sieht es bei feuchter sich von der Wand lösender Tapete aus. Diese berührt nicht die Wandfläche mit den Mauersalzen (siehe Bild 5.4.4.1.).

Tabelle 9: Maximale Wasseraufnahme von ausgewählten Baustoffen [90]

Als kritischen Feuchtegehalt bezeichnet man die Wassermenge, die als untere Grenze für den möglichen kapillaren Wassertransport gilt. Unterhalb dieses Feuchtigkeitsgehaltes kann kein kapillarer Wassertransport stattfinden.

Für jeden porösen Baustoff ergibt sich entsprechend seiner Kapillarstruktur ein anderer Wert. Bei Gasbeton liegt der kritische Feuchtigkeitsgehalt bei 18 bis 25 Vol.-%. Bei Ziegeln befindet sich dieser zwischen 2,5 und 5,0 Vol.-% und bei Kalksandsteinen bei 14 Vol.%. Unter normalen Nutzungsbedingungen erreichen die meisten Baustoffe ihren spezifischen kritischen Feuchtegehalt nicht. [94] Dies ist nur bei hohen Feuchtebelastungen, wie schadensverursachende Defekte möglich oder wenn die umgebende relative Luftfeuchte über eine lange Zeit wesentlich über 80 % liegt. Siehe hier Bild 5.4.3.1.

Bild 5.4.3.1.: Es wird die Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit und Mauerfeuchtigkeit bei verschiedenen Baustoffen dargestellt. [90]

5.4.4. Die Rolle der Mauersalze für eine Durchfeuchtung

Oft wirken verschiedene Faktoren, sodass zum Teil sehr feuchtes Mauerwerk vorliegt. Schwerpunkte sind der Keller bis in das Erdgeschoss und auch an anderen Mauerabschnitten. Verantwortlich können hier auch Salze im Mauerwerk sein. Dies hängt immer von dem Standort, der Bodenstruktur ab und ob das Mauerwerk über eine lange Zeit durchnässt wurde, z.B. fehlende Dachentwässerung. Eine frühere Viehhaltung, die in der Nähe befindlichen offenen Abwässer oder eine undichte Güllegrube wirken sich salzbelastend auf das Mauerwerk. Die Salze, wie Nitrate, Chloride und Sulfate, gelangen durch den Feuchtetransport in das Mauerwerk oder lösen sich aus dem Baustoff selbst heraus. (So wurden im 19. Jahrhundert gebietsweise den Ziegeln zur Erhöhung der Druckfestigkeit und auch zur Verwendung bei Temperaturen im Frostbereich Salze künstlich beigemengt.) Aufsteigende Feuchte kann man durch zunehmende Feuchtegehalte in den Mauerquerschnitt hinein und abnehmend über die Mauerwerkshöhe erkennen. Liegt eine Salzbelastung (hygroskopische Durchfeuchtung) vor, so nehmen die Feuchtigkeitswerte von der Oberfläche nach innen ab. Dies sollte genau bestimmt werden, damit die Ursache genau definiert und die richtige Sanierungsvariante ausgewählt werden kann. Durch Bohrproben für die Untersuchung im Labor oder mithilfe eines CM-Gerätes kann dies direkt am Gebäude bestimmt werden. Mit den anderen Messgeräten, wie die Leitfähigkeitsmessung und andere Verfahren, können nur Trendaussagen getroffen werden. Die Wirkmechanismen und Sanierungsmöglichkeiten eines salzbelasteten Mauerwerkes werden im Internet unter www.ib-rauch.de/Beratung/salz.html ausführlich erläutert. [91] Mauersalze behindern ein Wachstum von Mikroorganismen. Durch die hygroskopische Wirkung der Salze wird z.B. den Sporen zwar die Feuchtigkeit entzogen, allerdings sind diese Mauerabschnitte und die engere Umgebung auch feucht, sodass durch das Feuchtegleichgewicht anliegende Tapeten oder angrenzende Gegenstände mit Schimmelpilzen überzogen werden können, wie es im Bild 5.4.4.1. deutlich wird.

Bild 5.4.4.1.: Feuchtes Mauerwerk im Erdgeschoss eines alten Gebäudes.

Nachfolgt ein salzbelastetes Mauerwerk im Dachgeschoss (Bild 5.4.4.2.). Die Salze stammen vorwiegend aus dem Baustoff selbst. Die Annahme beruht darauf, da im Schloss an vielen anderen Mauerwerkabschnitten ähnliche Salzablagerung zu sehen waren. Ein Teil der Ziegelsteine wurden bereits durch Hydratationsdruck zerstört. Sicherlich erfolgte eine jahrelange Durchfeuchtung durch eine defekte Dacheindeckung. Diese Wandabschnitte werden immer Problembereiche bleiben. Auf keinem Fall können hier auf der neuen Putzschicht (salzbeständige Kalke oder Sanierputze) nahrungsreiche Beschichtungen, wie z.B. Raufasertapete, Dispersionsfarben o. ä., aufgebracht werden. Zweckmäßiger für die Beschichtung der Wände sind Kalk- oder Silikatfarben.

Bild 5.4.4.2.: Starke Salzausblühung an einem Ziegelmauerwerk im Dachgeschoss mit Absprengungen durch den Hydrationsdruck

5.4.5. Die Tauwasserbildung und die Durchfeuchtung der Bauteile

Eine Tauwasserbildung erfolgt, wenn ein Wasser-Dampf-Gemisch (Luft) auf eine weniger warme Bauteiloberfläche auftrifft. Nach einer Veränderung der Gebäudehülle oder Bauteilanordnung sowie bei einer anderen Nutzung können solche Erscheinungen öfter auftreten. Es muss aber nicht immer gleich zu einer Tauwasserbildung an der kühleren Wandoberfläche kommen. Für eine langsame aber kontinuierliche Durchfeuchtung der Wandoberfläche reicht es bereits oft aus, wenn an bestimmten Bauteilen über eine längere Zeit eine höhere relative Luftfeuchte vorliegt. Neben einer niedrigen bis nicht all zu hohen relativen Luftfeuchte sollten möglichst alle innen liegenden Bauteile eine annähernd gleiche Oberflächentemperatur aufweisen. Alle Baustoffe sowie die Einrichtungsgegenstände stehen in einem Feuchtegleichgewicht zur relativen Luftfeuchte¹⁷, das heißt, erhöht sich kurzzeitig die Luftfeuchte, so nehmen der Wandbaustoff und die Einrichtungsgegenstände diese „Feuchtespitze“ auf, dies wird als Adsorption bezeichnet. Sinkt die Luftfeuchte wieder, z. B. durch Lüften, so wird Feuchtigkeit wieder an die Raumluft (Luft-Dampf-Gemisch) abgegeben (Desorption). siehe Bild 5.4.3.1. Je größer die zur Verfügung stehende Fläche ist, umso geringer ist der Anteil an aufzunehmenden Wasserdampf pro qm Oberfläche. Vorausgesetzt, die Wandbeschichtung lässt eine solche Sorption und eine Diffusion zu. Bei diesem Vorgang müssen aber auch die Wirkungen der Mauersalze und von außen eindringende Feuchte berücksichtigt werden, wie sie z.B. im Keller vorkommen können.

Die Richtung der Diffusion¹⁸ wird von dem absoluten Feuchtegehalt der Luft bestimmt. Der Wasserdampf diffundiert im Winter in Richtung Dampfdruck- und Temperaturgefälle (von innen nach außen). Er kann trotz starker Abkühlung auf der anderen Seite der Wand heraus diffundieren, ohne seinen Aggregatzustand zu wechseln. Es erfolgt damit keine Tauwasserbildung an der Oberfläche oder im Wandquerschnitt. 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. [85] Befindet sich im Wandaufbau noch zusätzlich Wasser (Kondenswasser), so versucht auch dieses Wasser, aus der Wand herauszukommen. Damit ergibt sich ein Verflechtungsprozess mit gleich gerichtet oder entgegengesetzt verlaufender Bewegungen (Bild 5.4.5.1.).

Bild 5.4.5.1.: Folgen der Wasserdampfdiffusion [85]
a) Aufbau einer Kondensationszone nach diffusions-technischen Kriterien.
b) Die K-Zone verbreitert sich durch Kapillarsog zu einer Feuchtezone, die Feuchte im Einströmbereich zieht sich nach innen, die im Ausströmbereich nach außen hin
1 ist trocken, 2 Diffusionsstrom ist nach außen gerichtet, wird jedoch überlagert, 3 Dampf- und Wärmestrom gleiche Richtung, 4 trocken, Befeuchtung und Trocknung erfolgen zur gleichen Zeit.

Überlagert sich der Dampfteildruck pi mit dem temperaturabhängigen Dampfsättigungsdruck ps, so verlagert sich der Schwerpunkt der Feuchtezone nach innen (Bild 5.4.5.2.). Je nach Baustoffart sind Feuchtigkeitsmengen und Breite der Feuchtezone unterschiedlich.

Die bereits o. g. Adsorption steht in Abhängigkeit zur relativen Luftfeuchte. Das sind physikalische und chemische Materialeigenschaften, Wasserdampf an die Wände der Zellen, Poren und Kapillaren zu binden. Liegt die Wandtemperatur unter der Taupunkttemperatur des wandnahen Luft-Dampf-Gemisches, so taut ein Teil des Wassers aus, welches als Flüssigkeits-Dampf-Gemisches vom Baustoff aufgenommen wird. Hierbei ist aber auch anzunehmen, wenn der Taupunkt nicht erreicht wird, aber über eine längere Zeit eine hohe relative Luftfeuchte vorliegt, analoge Vorgänge vorliegen. Es wird in den Baustoffen nicht nur Wasserdampf, sondern auch flüssiges Wasser an den Wänden der Zellen und Poren angelagert. Beim Übergang vom Dampf in den flüssigen Aggregatzustand wird Wärme freigesetzt, die sowohl an die Raumluft aber auch an das Bauteil abgegeben wird. Dabei beträgt die spezifische Wärmekapazität des Dampfes 1,86 kJ/kgK und des Wassers 4,19 kJ/kgK. Eine feuchte Wand, die einen Anteil an flüssigem Wasser aufgenommen hat, beinhaltet damit auch einen höheren Anteil an Energie, wenn die Temperatur gleich bleibt. Da aber auch ein feuchter Baustoff besser die Wärme leitet, entweicht diese Energie in Richtung der niedrigeren Temperatur, das ist bei der kühleren Jahreszeit außen. Damit so wenig wie möglich flüssiges Wasser durch die Bauteile aufgenommen wird, sollte diese Wandfläche so groß wie möglich sein und entsprechende Baustoffe verwendet werden. Z. B. eine Fläche mit Aluminiumtapete, Wandfliesen oder ähnliche bringt gar nichts, es tritt eher das Gegenteil ein, denn die restliche Fläche muss die oben genante feuchteregulierende Funktion übernehmen.

Aber auch eine annähernd gleiche Oberflächentemperatur ist von wichtiger Bedeutung. Unabhängig davon, wie die weiteren Transportvorgänge der Feuchtigkeit im Wandquerschnitt verlaufen, ist für die Verdampfung des flüssigen Wassers an der Wandoberfläche eine isobare Wärmezufuhr erforderlich, das heißt, eine nasse Wand benötigt mehr Wärmeenergie als eine trockene Wand, bis ein Temperaturanstieg erfolgt. (Den Wärmeentzug wird sicherlich jeder kennen, wenn man im Sommer aus dem Wasser kommt und sich nicht gleich abtrocknet, bleibt es an der Körperoberfläche noch eine längere Zeit angenehm kühl.)

Bei Wandabschnitten mit den niedrigsten Oberflächentemperaturen kommt es daher immer mehr zur Durchfeuchtung. Einmal erfolgt durch die Verdampfung des flüssigen Wassers an der Bauteiloberfläche eine zusätzliche Abkühlung. Gleichzeitig kommt es wegen der niedrigeren Temperatur zum Anstieg der relativen Luftfeuchte in unmittelbarer Nähe der Wandoberfläche. Diese Feuchte wird durch die Adsorption durch die Wand aufgenommen. Ein Teil durchwandert den Wandquerschnitt im gasförmigen Zustand (Diffusion) und ein anderer Teil taut aus. Beim Austauen wird wieder Wärme abgegeben. Durch das Feuchtegleichgewicht zwischen den Wandbaustoffen zur Raumluft findet dieser Prozess ständig statt. Trotz Wärmezufuhr über die Raumluft erhöht sich erst einmal die Oberflächentemperatur nur an den angrenzenden „trocknen“ Oberflächen. Die „feuchtere Oberfläche bleibt kühl bzw. die Oberflächentemperatur steigt langsamer an. Die Folge ist eine höhere relative Luftfeuchte als bei den „trockenen“ Wandabschnitten. Es kommt so zur allmählichen Durchfeuchtung des Wandquerschnittes mit gleichzeitig höherem Energiefluss.

Neben der noch oft vorkommenden aufsteigenden Feuchtigkeit besonders in der Außenwand des Erdgeschosses sind diese Erscheinungen über den Fußboden gut erkennbar. Liegt eine Durchfeuchtung nur an der Innenseite der Außenwand vor, so handelt es sich eindeutig um eine Durchfeuchtung durch Kondenswasser.

Bild 5.4.5.2.: Die innere Oberfläche liegt bereits in der Feuchtezone. [95]

Die Wärmedämmeigenschaften der Bauteile werden durch den Feuchtegehalt wesentlich beeinflusst. Z. B. hat feuchter Sand die spezifische Wärmekapazität von 2,1 kJ/kgK gegenüber trockenem mit 0,8 kJ/kgK. Es kann somit mehr Wärme gespeichert werden. Je mehr Wärme ein Stoff speichern kann, umso träger reagiert er bei der Aufheizung und Abkühlung. Die Wärmeleitfähigkeit verändert sich jedoch auch, feuchter Sand hat 1,1 W/mK und trockenen Sand 0,33 W/mK. Es gibt also ein Optimum, wo sich eine bestimmte Feuchte im Wandquerschnitt auf die Wärmedämmung günstig auswirkt. 1953 wurden von der Eidgenössischen-Material-Prüfanstalt (EMPA) 5 Jahre lang an Versuchshäuschen instationäre U-Werte ermittelt. Es erfolgten äußerst korrekte Temperatur- und Energiemessung sowie die Erfassung der Feuchtigkeitsveränderungen. Dabei wurde festgestellt, dass im Mauerwerk die Feuchtigkeit im Sommer zu- und im Winter abnimmt. Mit der Austrocknung verschlechterte sich jedoch der Wärmedämmwert um 30 %. [96]

Aber auch an der Außenfassade kommt es zu einer Kondenswasserbildung, die neben den anorganischen Ablagerungen auch die Besiedlung von Bakterien und Schimmelpilze sowie Algen begünstigt. Dies hängt von den Feuchtigkeitsverhältnissen ab. Gelegentlich treten auch Flechtenlager auf Naturstein und Horizontalflächen auf. Vorausgesetzt, dass keine Aussalzung im fortgeschrittenen Grad besteht. [97] Auf dieses Problem soll hier kurz eingegangen werden.

Durch nächtliche Abstrahlung bei klarem Himmel unterkühlt sich die Wandfläche und kann einige Grad niedriger sein, als die der umgebenden Luft. Die gleiche Aussage erfolgt auch in [98]. Die Aufnahme einer wärmegedämmten Fensterfassade im Bild 5.4.5.3. wurde gegen 8 Uhr (kurz vor der Bestrahlung durch die Sonne) bei einer Außentemperatur von ca. –3 bis –4°C aufgenommen. Die Isotherme LIO1 im Bild 5.4.5.4. zeigt ein Temperaturbereich von –12°C auf der Dämmung und –4°C auf der äußeren Fensterfläche.

Durch die Temperaturdifferenz zwischen der höheren Lufttemperatur und der niedrigeren Oberflächentemperatur kommt es an der Fassadenoberfläche zur Kondensatbildung. Bei einer wärmegedämmten Fassade oder Dach fehlt der Wärmefluss von innen an die Fassade. Die so entstehende Abkühlung und Kondensatbildung kommt an der Holzschalung, Faserzementschindel, verputzte Außendämmung und auch an der Glasfassade vor.

Bild 5.4.5.3.: Oberflächentemperatur einer wärmegedämmten Fassade. Bei einer Lufttemperatur von ca. –3°C, 8 Uhr

Bild 5.4.5.4.: Isotherme LIO1 zum Bild 7.4.8., die Oberflächentemperatur liegt zwischen –4 bis –12°C

Massive Bauteile, wie Beton oder Sandstein müssen eine Mindestdicke haben, damit die am Tag eingespeicherte Wärmeenergie bis zum nächsten Tag ausreicht, ohne in der Nacht unter die Lufttemperatur abzukühlen. Somit kann eine mögliche Tauwasserbildung an der Oberfläche verhindert werden. Konstruktiv sollten diese Bauteile auch schnell abtrocknen können. Beschichtungen behindern eine Entfeuchtung. Wird dies nicht ausreichend beachtet, so bieten neben der langzeitlichen Materialzerstörung diese Oberflächen einen günstigen Lebensraum für die Besiedlung von Mikroorganismen. Die Abkühlung der Oberflächen erfolgt sowohl im Sommer als auch im Winter, wobei im Sommer durch die höhere Tagestemperatur schnell ein Ausgleich erfolgt. Im Winter und gerade an der Nordfassade sind für den Bewuchs infolge der Kondenswasserbildung besonders geeignet.

Untersuchungen und die Auswertung zeigen, dass bei der Erhöhung der Dämmstoffstärken (Ziel: kleinerer U-Wert) bei gleicher Konstruktion sich die Kondensationsperiode und damit das Bewuchsrisiko erhöht. Ebenso wurde bei einem Massivmauerwerk mit U-Wert 0,38 W/m²K in der Zeit von 20.11.91 bis 29.4.1992 eine Unterkühlung der Oberfläche mit 546 Stunden und bei einer Massivmauer mit Wärmedämmung und gleichem U-Wert mit 1586 Stunden ermittelt. Der Unterschied kommt durch die wenig wärmespeichernden verputzten Außenwärmedämmung gegenüber der massiven Wand zustande. [27] Die gleichen Aussagen werden auch in [99] getroffen. Die Folgen sind eine Erhöhung der Konzentration von Mikroorganismen unmittelbar an der wärmegedämmten Fassade. Algen benötigen eine Umgebungsfeuchte ca. 92 %, hingegen wachsen Pilze bei einer niedrigeren Feuchte. Liegt also ein Algenbewuchs an einer Fassade vor bzw. werden diese Grenzbereiche erreicht, so ist zwangsläufig auch mit einer höheren Pilzkonzentration zu rechnen. Algen benötigen als Nahrungsgrundlage das Kohlendioxid der Luft, Pilze brauchen dagegen immer organische Kohlenstoffe, wie Holz, Anstriche usw. Kleine Mengen an Substraten sind meist in den Oberflächenverschmutzungen vorhanden. So setzen sich Schimmelpilzsporen auch an Fassaden fest und warten bis optimale Lebensbedingungen vorliegen.

Arthrobacter-Arten bilden bis zu mehr als 50 % der gesamten Biomasse bakterienartiger Organismen. Voraussetzung für eine Ansiedlung dürfte mindestens eine zeitweise größere Feuchtigkeit an der Maueroberfläche sein. Ihr Verhalten gegenüber Bauwerken kann als neutral angesehen werden. [100]

Cladosporium-Arten kommen mit großer Sicherheit an Innen- und Außenwänden vor, dabei verwerten sie an der Fassade nur organische Substanzen aus Sickerwasser, Staub usw. Auf die Bausubstanz selbst wird kein Einfluss genommen. Hiervon sind eine Reihe von Silikatgesteinen ausgenommen. [101] Alternaria-Arten verhalten sich analog. [102] Aspergillus niger tritt lokal sehr reichlich auf und kann neben ausgedehnten schwärzlichen Überzug große Mengen organische Säuren (Zitronen-, Apfel- und Oxalsäuren) bilden. Das Auftreten weist daher auf biogene Erosionsprozesse hin, die eine Bekämpfung nahe legen. [103] Untersuchungen¹⁹ zeigten, dass die Kultur Epicoccum nigrum, die das Substrat gleichsam mit einem Häutchen aus Fäden und verquollenen Zellwänden überzieht, für einen biologischen Fassadenschutz interessant machen. Die äußere Zellwandschicht verschleimt bei Feuchtigkeit und bei nachträglicher Austrocknung erhärtet diese emailleartig, sodass ein vollkommener Abschluss der darunter liegenden Stein- oder Putzoberfläche gewährleistet wird. Schadstoffe, wie Sulfit- und Sulfat-Ionen aus Niederschlagswasser werden dadurch abgehalten und die Oberflächenerosion verhindert. [104] In diesem Forschungsbericht wird auf die allergene Wirkung der Sporen hingewiesen, daher ist die Sporenbildung an den Fassaden nicht zu fördern.

Ist die Konzentration an Pilzteilen im Außenbereich höher, so wirkt sich dies zwangsläufig auch auf die Konzentration im Gebäudeinneren aus. So stellt ein Algenbewuchs an Fassaden nicht nur ein ungewolltes optisches Aussehen dar, sondern kann sich durch die erhöhte Konzentration an Mikroorganismen auf den Gesundheitszustand der Nutzer (Gesunde, Allergiker, Immunsupprimierte) auswirken.

Ähnliche Probleme, die bei einer geringeren Wärmespeicherung der Oberfläche auftreten, gelten auch für die Innendämmung, wenn ungleichmäßig geheizt wird, wie z.B. bei einer Nachtabsenkung. Die Oberflächentemperaturen der gedämmten Oberfläche kühlen in dieser Phase sehr rasch ab, aber die absolute Luftfeuchte bleibt annähernd erhalten. Die Folge ist ein Anstieg der relativen Luftfeuchte und der Feuchte an der Innenwandoberfläche.

5.4.6. Tauwasserbildung im Erdgeschoss und Keller

In diesem Abschnitt wird das Problem der Wandfeuchtigkeit im Keller und im unteren Wandabschnitt des Erdgeschosses behandelt. In der nachfolgenden Betrachtung wird davon ausgegangen, dass die horizontalen und vertikalen Sperrschichten funktionsgerecht vorhanden sind, sodass die von außen eindringende Feuchtigkeit vernachlässigt wird.

Gerade in diesen Gebäudeteilen tritt häufig eine Schimmelpilzbildung durch eine höhere Feuchte auf. In vielen Fällen erfolgt eine unzureichende Ursacheneinschätzung und die gewählten Sanierungsvarianten beseitigen daher nicht immer das Problem. In folgenden Schemata, Bild 5.4.6.1.und 5.4.6.2., werden stark vereinfacht die Feuchtigkeitsquellen am unteren Bauwerk dargestellt. Von außen wirken einmal der Niederschlag mit seinem Oberflächenwasser und die Bodenfeuchtigkeit ein. Wie weit diese zur Durchfeuchtung des Mauerwerkes beitragen, hängt einmal vom Vorhandensein und der Ausführung der vertikalen und horizontalen Feuchtigkeitssperre ab.

Die Bedeutung der Kondenswasserbildung gerade an den weniger warmen Bauteilen im Keller und im unteren Bereich der Erdgeschosswohnung wird oft nicht richtig erkannt. Es soll hier noch einmal kurz darauf eingegangen werden, damit die folgenden Ausführungen verständlich werden. Die üblich verwendeten Baustoffe oder Einrichtungsgegenstände stehen mit der relativen Feuchte der angrenzenden Raumluft in einem Feuchtegleichgewicht. Die relative Feuchte ist ein Verhältnis des Wasserdampfgehaltes in Abhängigkeit von der Temperatur (vergleiche Anlage 4). Beträgt die relative Luftfeuchte z.B. im Keller 90 % bei 5°C, so beinhaltet ein m³ Luft 6 g Wasser. Haben wir an einer anderen Stelle im Gebäude eine relative Luftfeuchte von 60 % bei 15°C, so beinhalt ein m³ Luft 7,5 g Wasser. Obwohl die Luft im Keller „trockner“ ist, fühlt man eine höhere Feuchte. Für die Schimmelpilzbildung ist die relative Luftfeuchte von Bedeutung. Hingegen ist für die Diffusion die absolute Luftfeuchte wichtig.

In den nachfolgenden Schemata (Bild 5.4.6.1. und 5.4.6.2.) werden als Beispiel Oberflächentemperaturen im Keller und in der Erdgeschosswohnung in der kühleren und wärmeren Jahreszeit dargestellt. Natürlich treten in der Praxis auch viel größere Schwankungen auf. Es sollen hier nur die kritischen Abschnitte der Außenwand, das unteren Mauerwerk (Keller) und die Kellerdecke an der Außenwand gezeigt werden.

Bild 5.4.6.1.: Schema Temperaturzustand im Keller und Erdgeschoss zur kühleren Jahreszeit.

Bild 5.4.6.2.: Schema Temperaturzustand im Keller und Erdgeschoss zur wärmeren Jahreszeit

Das erkennt man im Keller an den Wandabschnitten, wo oft der Pinselputz und die Mörtelfugen fehlen oder Feuchtigkeit und Salzausblühen erkennbar sind. Wie groß die jeweiligen Anteile der einzelnen Ursachen, aufsteigende Feuchte, eindringende Bodenfeuchte, Kondenswasser u. a. sind, kann nicht zweifelsfrei bestimmt werden. Das führt in vielen Fällen auch zu einer nicht richtigen Einschätzung durch die Ausführungsfirmen, teils aus fehlender Sachkenntnis aber auch mit Absicht, da man bei vorwiegender Kondenswasserbildung keine Bohrlochinjektagen oder „Zauberkästchen“ verkaufen kann.

Es gibt einen großen Unterschied, ob die Keller als Abstellfläche für Müll genutzt werden, dicht schließende Türen innerhalb des Kellers vorhanden sind oder ob der gesamte Keller aufgeräumt und gleichmäßig mit Luft durchströmt wird.

Welche Bedeutung eine ordnungsgemäße Lüftung des Kellers hat, konnte in einem Keller eines Wohnhauses in Berlin-Tempelhof festgestellt werden. Der Keller des großen Eckhauses war großflächig und an vielen Stellen durch den Echten Hausschwamm befallen, ein Anzeichen einer hohen Luft- und Mauerfeuchte. Während des Krieges wurden hier hochwertige Möbel zum Schutz vor Luftangriffe ohne jeglichen Schaden durch Feuchtigkeit gelagert. Man hatte hier lediglich zu einem späteren Zeitpunkt die Gitterabdeckung der Lichtschächte zu den unterhalb der Geländeoberfläche liegenden Kellerfenstern durch kleinere runde Lochplatten und Glassteine ausgetauscht, damit wurde die Lüftung fast vollständig unterbrochen.

Die überwiegende Fläche eines Kellers berührt das anliegende Erdreich. Der Temperaturfluss ist vorwiegend von innen nach außen gerichtet, sodass das Erdreich mit erwärmt wird. Die Temperaturschwankungen an der Wandoberfläche sind daher nicht sehr groß. Im Sommer ist die Kellertemperatur gegenüber der Außentemperatur zum Teil wesentlich niedriger und im Winter dagegen höher. Damit treten unterschiedliche Feuchtebelastungen für das Mauerwerk auf.

Die ständig wirkende Durchfeuchtung von der Feuchtigkeit aus der Innenluft und im Mauerwerk kann nur nach innen über eine ausreichende Lüftung reduziert werden. Ob dies über eine Fensterlüftung oder mithilfe technischer Geräte erfolgt, sei erst einmal dahin gestellt. Entscheidend für eine Trocknung ist der absolute Wasserdampfgehalt der Luft.

Zunächst ein Beispiel: In einem Keller mit einer Lufttemperatur von 8°C und einer relativen Luftfeuchte von 80 % beinhaltet ca. 6,5 g Wasser pro m³ Raumluft. Wird Außenluft von 0°C mit einer relativen Luftfeuchte von 90 % hereingelüftet, diese beinhaltet nur ca. 4,5 g Wasser, so erfolgt eine Trocknung der Raumluft auf ca. 65 %, wenn es bei der Lüftung nicht zur Auskühlung der massiven Kellerwände kommt und sich nach einiger Zeit wieder die Temperatur von 8°C einstellt. Beträgt die Temperatur der Außenluft 20°C bei einer relativen Luftfeuchte von 30 %, so beinhaltet der eine m³ Luft ca. 5,2 g Wasser. Man kann also auch im Sommer lüften. Lüftet man dagegen mit einer Luft von 23°C und einer relativen Luftfeuchte von 60 % (ca. 12,7 g Wasser pro m³), so wird sehr viel Feuchte in den Keller eingebracht. Auf Flächen, wie Metalle oder Keramik, die keine Feuchtigkeit aufnehmen, kann man daher ab und zu Wassertropfen erkennen.

Gerade die letzte Lüftungsvariante liegt bei vielen neuen Ein- oder Zweifamilienhäusern vor. Schaut man sich die etwas älteren Gebäude an, so hatten die Kellerabgänge eine Tür. In meinem Gebäude, was 1870 noch einmal umgebaut wurde, waren sogar die einzelnen Etagen durch Türen abgetrennt. Damit wird der Luftaustausch (Luftwalze) über mehrere Etagen verhindert. Die heutige Bauart, (die sich oft nach den Wünschen der Eigentümer/Mieter richtet), ignoriert diese physikalische Gesetzmäßigkeit, in dem man einen „Schacht“ vom Keller bis zum Dach baut. Die warme Luft steigt über das Treppenhaus nach oben und sinkt an einer anderen Stelle wieder nach unten, ohne dass ein vollständiger Feuchteaustausch erfolgt. Am Kellereingang angekommen, hat sie immer noch einen hohen absoluten Feuchteanteil, welcher dann an der angrenzenden Wandoberfläche austaut. Das ist meist an der Decke zum Kellereingang. An dieser Stelle bildet sich zum Teil auch etwas Schimmel oder es wird schmutzig grau.

Es soll die Oberflächentemperatur im Keller betrachtet werden. An den erdberührenden Wandabschnitten im unteren Bereich erfolgt ein annähernd gleicher Wärmefluss nach außen. Der oberhalb der Geländeoberfläche befindliche Teil wird außer zur kalten Jahreszeit durch die wärmere Außenluft bzw. Solareinwirkung angewärmt, damit ist der Energiefluss in diesem Bereich von innen nach außen kleiner. Auf diese Weise hat man gerade im Keller eine große Temperaturdifferenz an der Wandoberfläche von unten nach oben. Auch bei guter Raumnutzung treten an der unteren Wandoberfläche ungünstige Temperaturwerte auf, sodass es langzeitlich zur Durchfeuchtung des Mauerwerkes kommt. Um dies zu vermeiden, müssen ständig genutzte Kellerwohnungen immer beheizt werden. Die Beheizung dient weniger dazu die Raumtemperatur zu erhöhen, sondern dass die über dem Fußboden befindlichen Außenwandabschnitte temperiert werden. [105] Energetisch gesehen sind hier Strahlenheizungen oder Heizungen in der Sockelleiste der Außenwand sinnvoll (siehe Bild 5.4.6.13.) Natürlich sollten die Kelleraußenwände auch die entsprechenden Dämmwerte erfüllen. Beim Neubau kann dies bereits mit einer entsprechenden monolithischen Wandkonstruktion, z.B. Gasbetonsteine, Leichtbetonsteine bzw. Leichtziegel, oder in Kombination mit einer Außendämmung (extrudierte Polystyrol-Hartschaum bzw. Schaumglasplatten) berücksichtigt werden. Bei Altbau kann nur eine Nachrüstung mit einer Außendämmung erfolgen. Hierbei muss beachtet werden, dass anschließend die Restfeuchte im Mauerwerk nur noch nach innen entweichen kann. Die Trocknung dauert lange und erfolgt mit einer gezielten Lüftung sowie Temperierung.

Bei einer Innendämmung tritt das Problem auf, dass die Feuchte im Mauerwerk weder nach außen (vertikale Feuchtesperre) noch nach innen entweichen kann. Eine Innendämmung mit dem beständigen Schaumglas ist weniger günstig, da es dampfdicht (s_d-Wert > 1500 m) ist. Etwas besser sind die Klimaplatten (Kalziumsilikatplatten). Allerdings kann hier kein Urteil darüber abgegeben werden, wie sich langzeitlich die Grenzschicht Mauerwerk/Putz und Innendämmung in Bezug auf die Feuchte verhält. Silikatplatten sind gut feuchteregulierend und hemmen das Wachstum von Schimmelpilzen wegen des hohen pH-Werts.

Beim Ausbau der Kellerräume ist auf alle Baustoffe zu verzichten, die nicht feuchtebeständig sind und eine Schimmelpilzbildung oder eine andere biologische Schädigung begünstigen. Gipshaltig Baustoffe gehören nicht in den Keller, was man leider sehr oft vorfindet. Im nachfolgenden Bild 5.4.6.3. hat man statt einem ordentlichen Wandputz, eine Gipskartonbauplatte an die Wand angeklebt und dafür diese verschimmelten Flächen erhalten. Auch die „grünen“ Platten sind nicht für Feuchträume geeignet. Ihre Verwendung ist nur für Bäder oder Küchen vorgesehen, die trocken sind und lediglich kurzzeitig durch Wasserdampf beim Kochen oder Duschen belastet werden. Ebenso sollte die Auswahl der Beschichtungen sorgsam erfolgen. Tapeten und Dispersionsfarben sind in Kellerräumen wenig geeignet.

Bild 5.4.6.3: Verschimmelte Gipskartonbauplatten in einem Kellerraum

Aber es entstehen nicht nur Schimmelpilze. Hinter der Holzverkleidung im Kellergeschoss (Bild 5.4.6.4.) kam es zur Durchfeuchtung des Mauerwerkes durch Kondensatfeuchte und im unteren Wandabschnitt zusätzlich durch „aufsteigende“ Feuchte. Der Raum wurde als Musik- und Proberaumraum genutzt. Der Kellerschwamm, ein holzzerstörender Pilz, konnte sich schon recht umfangreich ausbreiten. Es handelt sich hierbei um einen Pilz, der eine sehr hohe Feuchte benötigt. Der größere Teil des Myzels dürfte sich hier unter dem Fußbodenbelag bzw. im oder unter dem Kellerfußboden befinden. Vom Nutzer wurde der Schaden als Schimmelpilz eingeordnet.

Im vorliegenden Fall sind alle Holzteile auszubauen und die Sanierung ist durch eine Fachfirma entsprechend der DIN 68000 Teil 4 auszuführen.

Bild 5.4.6.4.: Kellerschwamm hinter der Holzverkleidung im Kellergeschoss

Im folgenden Abschnitt werden die Problemzonen bei einer Erdgeschosswohnung behandelt. Neben dem Wärmefluss durch die Außenwand erfolgt ein weiterere durch die Kappe in Richtung Keller, da hier die Temperatur niedriger ist als im Wohnraum. Die niedrigsten Oberflächentemperaturen liegen hier im Bereich der Fußleiste am Außenmauerwerk (vergleiche Bild 5.4.6.1. und 5.4.6.2.) Sind diese Problembereiche besonders ausgeprägt, so erkennt man diese durch die Schimmelstreifen direkt über der Fußbodenleiste (Bild 5.4.6.5).

Bild 5.4.6.5.: Direkt über der Fußbodenleiste ist ein kleiner Streifen mit Schimmelpilze an der Tapete erkennbar.

Natürlich können diese Schimmelstreifen bzw. diese Durchfeuchtungen auch andere Ursachen haben, die an einer anderen Stelle beschrieben werden.

Im folgenden Schema (Bild 5.4.6.6.) wird eine kühlere und auch feuchte Fläche am Fußboden im Erdgeschoss über einem Keller gezeigt, welche besonders im Sommer auftritt. Zwar ist die Oberflächentemperatur höher als im Winter aber durch die allgemein höhere Raumtemperatur und Luftfeuchte kommt es vereinzelt zur Unterschreitung der Taupunkttemperatur.

In dem zum Anfang des Abschnitts dargestellten Schema (Bild 5.4.6.1.) liegt die Oberflächentemperatur im Sommer zwischen 14-16°C bei einer Raumtemperatur von 20°C.

Beträgt die relative Luftfeuchte 70 % (z.B. außen ist es schwülwarm) so taut der Wasserdampf auf dem Fußboden aus. Das erfolgt aber auch, wenn die Raumluft eine Temperatur von 23°C und eine relative Luftfeuchte von 57 % aufweist. Mit zunehmender Raumtemperatur erhöht sich aber auch die Oberflächentemperatur des Fußbodens. Dieses Phänomen tritt dann auf, wenn größere Temperaturschwankungen und eine höhere relative Luftfeuchte vorliegen.

Bild 54.6.6.: Schadensbild auf dem Fußboden zum Untergeschoss

Es gibt aber weitere Ursachen, die einzeln oder wechselseitig wirken. Das sind z.B. die Behinderung der Luftströmung und damit geringe Temperierung der Oberflächentemperatur, eine unzureichende Lüftung, der Fußboden hat keine oder nur eine ungenügende Wärmedämmung oder es liegt eine inhomogene Materialstruktur vor, wie verschiedene Dichte des Betons.

Bild 5.4.6.7.: Auf der linken Seite werden die Problemzone und rechts die Lösungsmöglichkeit gezeigt. Die Kellerdecke wird nachträglich von unten gedämmt, wobei die Dämmung an der Außenwand um ca. 50 cm heruntergezogen werden sollte.

Das Problem der Feuchtigkeit auf dem Fußboden kann nur gelöst werden, wenn die kritischen Oberflächen temperiert werden. Z. B. kann nachträglich die Kellerdecke mit einer Wärmedämmung versehen werden (Bild 5.4.6.7.). Zusätzlich kann auch eine Randleistenheizung an der Außenwand verlegt werden, welche den unteren Wandabschnitt temperiert. Diese Heizung muss eventuell auch noch für einige im Frühjahr betrieben werden, bis der untere Abschnitt des Mauerwerkes im noch kalten Erdboden sich erwärmt hat und die Temperaturdifferenz gegenüber der wärmeren Frühlingsluft nicht so groß ist. Bei einer gedämmten Außenwand, welche bis in das Erdreich reicht, dürfte es kaum zu so einer Tauwasserbildung am Randbereich des Fußbodens kommen. (Bild 5.4.6.8.)

Bild 5.4.6.8.: Temperierung des kritischen Wandabschnittes in der Erdgeschosswohnung mit einer Dämmung an der Decke des Kellers und einer zusätzlichen Leistenheizung

Es soll hier ein weiteres Problem genannt, welches gerade bei der Sanierung teilweise unterschätzt wird. Gerade bei älteren Gebäuden ist über viele Jahre Feuchtigkeit aus dem Keller in den Fußboden des Erdgeschosses eingedrungen, welche über die Fugen der Holzdielung ablüftet (Bild 5.4.6.9.) Da in vielen Fällen die Dielen nicht mehr den heutigen gestalterischen Ansprüchen genügen, werden dicht schließende Beläge aufgelegt. Die Feuchte kann so nicht mehr entweichen und es kommt zu einem „Feuchtstau“. Je feuchter der Fußboden wird, um so höher wird die Wärmeleitfähigkeit. Damit kühlt der Fußboden lokal ab und die bereits o. g. Tauwasserbildung auf der Fußbodenoberfläche wird zusätzlich begünstigt. In diesem Fall sollte eine nachträgliche Wärmedämmung an der Kellerdecke nicht angebracht werden, da die Feuchtigkeit von oben und unten eingeschossen wird. Dies kann zu erheblichen Bauschäden führen, z. B. zu einer Zerstörung der Holzteile durch den Echten Hausschwamm.

Bild 5.4.6.9.: Die Feuchtigkeit aus dem Keller gelangt in die Kappe und von dort über die Fugen der Dielung in den Wohnraum.

Zur Lösung des Problems ist der Aufbau des Fußbodens über der Kappe vollständig zu erneuern. Ob nun der Aufbau aus Leichtbeton und oder eine andere Ausgleichsschicht mit Dämmung und einem Estrich erfolgt, ist in diesem Fall zweitrangig. Wichtig ist nur, dass keine organischen Bestandteile, wie z. B. Holz, mehr in diesem konstruktiven Schichtaufbau verbleiben, da sonst ein biologischer Abbau erfolgt. Im nachfolgenden Erdgeschoss (Bild 5.4.6.10.) hatte man unter dem Gussasphalt die alte Dielung belassen und den Rosafarbenen Saftporling gezüchtet.

Bild 5.4.6.10.: Rosafarbener Saftporling in einem Fußboden des Erdgeschosses. Durch den Gussasphalt wurde die feuchte Dielung luftdicht abgeschlossen.

Hier soll noch eine interessante Wärmebrücke bei einem neuen Objekt vorgestellt werden, wo sich die Fußbodenhöhe der Erdgeschosswohnung einige Zentimeter unterhalb der Geländeoberfläche befindet. Über eine große Fenstertür kann die Terrasse von der Erdgeschosswohnung betreten werden (Bild 5.4.6.11.). Hier hat man zwei Wärmeflüsse nach außen, einen in das Erdreich und einen zur Außenluft.

Bild 5.4.6.11.: Schimmelpilzbildung an der Innenseite trotz geringer relativer Luftfeuchte und einer Außendämmung.

Damit besteht das gleiche Problem wie im Keller, was oben bereits ausführlich beschrieben wird. Trotz der äußeren Wärmedämmung, die auch die darunter befindliche Tiefgarage dämmt, tritt diese Wärmebrücke auf. Begünstigt wird dies noch durch die breite Kunststeinplatte als Schwelle und die große Fenstertür, die eine zusätzliche Abkühlung verursachen. Im Schlafzimmer lag eine Temperatur von 17°C mit einer relativen Luftfeuchte von 40 % vor. Die Temperatur am Fensterrahmen lag bei 10°C und die der Wandfläche unterhalb der Kunststeinplatte 11,8°C und die des Fußbodens 14,5°C. Die mittlere Oberflächentemperatur ein Meter über dem Fußboden lag bei 15°C. Bei diesen Klimadaten dürfte die relative Luftfeuchte direkt an der (verschimmelten) Wandfläche zwischen 55 bis 60 % liegen. Die gemessene Luftfeuchte lag aber weit darunter.

Nach den bereits im Punkt 2 ausführlich dargelegten Wachstumsbedingungen für Schimmelpilze dürfte hier kein Befall vorliegen. Diese Erkenntnisse helfen hier aber nicht weiter. Es muss also noch weitere Ursachen geben. Es ist daher anzunehmen, dass an der großen Glasfläche sich an kühlen Tagen Kondenswasser ansammelt. Diese kann über die Kunststeinplatte laufen und so gelegentlich die Tapete befeuchten. Andererseits nimmt die raumumschließende Fläche, Dispersionsfarbe auf der Raufasertapete, nicht genügend Feuchte auf und wirkt sich so ungünstig auf die Feuchteregulierung aus. Aber auch das Lüften bei einer angeklappten Terrassentür kann zu einer Durchfeuchtung führen, wobei die Temperaturen der Wandoberfläche neben der großen Terrassentür nur unwesentlich höher waren, sie lagen bei 12-13°C. Da hier im Nachhinein an der konstruktiven Ausführung keine Änderungen mehr möglich sind bzw. nur mit hohem Aufwand, sollte statt der Fußbodenleiste an der Außenwand eine Randleistenheizung verlegt werden. Dadurch erfolgt eine ausreichende Temperierung des unteren Wandabschnittes und der Sohlbank.

Die Strahlenheizung kann sehr unterschiedlich ausgeführt werden. Im linken Bild 5.4.6.12. erfolgte eine nicht verdeckt Ausführung und im Bild 5.4.6.13. wurde die Heizleitung unter der Sockelleiste verlegt. Werden noch entsprechende Metallleisten aufgesetzt, so wird die Strahlenleistung erhöht und man dann auch den gesamten Raum beheizen. Ist eine Verlegung an oder in der Außenwand nicht möglich, wie im denkmalgeschützten Bereich, so kann auch eine verdeckte Verlegung im Fußboden neben der Außenwand erfolgen.

Bild 5.4.6.12.: Offene Verlegung der Heizrohre [16]

Bild 5.4.6.13.: Verdeckte Verlegung der Heizrohre [106]

5.4.7. Tauwasserbildung an einer Wandoberfläche nach der Sanierung

Im nachfolgenden stark vereinfachten Beispiel wird die Veränderung der Oberflächentemperaturen in einem Zimmer nach einer Sanierung erläutert. Im Bild 5.4.7.1. wird der klimatische Zustand vor der Sanierung dargestellt. Die Außenwand besteht aus 36,5er Ziegelsteine. Das Fenster ist ein Verbundfenster bzw. ein Kastenfenster. Die dünneren schweren Innenwände leiten die Wärme gut. Bei dem Raum handelt es sich um eine Küche. Daher die angenommene relative Luftfeuchte von 55%.

Bild 5.4.7.1.: Beispiel der Oberflächentemperatur in einem Zimmer

Den ungünstigsten Wärmedämmwert hat das Fenster, sodass hier an der Glasscheibe auch die niedrigste Temperatur vorliegt. Erhöht sich im Raum die relative Luftfeuchte, so taut das Wasser zuerst an der Glasscheibe aus. Das ist ein sicheres Zeichen, dass die Raumluft mit trockener Außenluft ausgetauscht werden sollte. Bei diesem Beispiel haben die angrenzenden Räume eine niedrigere Temperatur, sodass die drei Wandoberflächen in 1,0 m Höhe annähernd die gleiche Temperatur um 15 bis 16°C haben, was an der Oberfläche etwa einer relativen Luftfeuchte von ca. 72 % entspricht. Die drei Bauteile stehen in einem Feuchtegleichgewicht zur Raumfeuchte. Eine relativ große Oberfläche nimmt die Feuchte auf und gibt diese auch wieder ab (Adsorption und Desorption). Bei einer Sanierung wurde das Fenster durch eine Isolierverglasung ausgetauscht. Ebenso wurde an die Außenwand eine Dämmung angebracht (Bild 5.4.7.2.).

Bild 5.4.7.2.: Verlagerung der Oberflächentemperatur nach einer Sanierung mit Isolierverglasung und Wärmedämmung

Die Temperatur der Wandoberfläche zur Außenwand erhöht sich infolge des kleineren Transmissionswärmeverlustes. Durch die Außendämmung steigt auch die Temperatur im unbeheizten Raum an. So wird die Oberflächentemperatur zum Treppenhaus, die vorher die höchste Temperatur hatte, zur niedrigsten Oberflächentemperatur. Die Wandoberfläche, die im Feuchtegleichgewicht zur Luftfeuchte von ca. 72 % steht, wurde so auf ein Drittel verringert. An den anderen Wandoberflächen ist die relative Luftfeuchte wegen der höheren Oberflächentemperatur niedriger. Ihre feuchteregulierende Wirkung ist damit auch kleiner geworden.

Hinzu kommt, dass an der Fensterscheibe eine höhere Temperatur vorliegt und das Wasser hier nur noch sehr selten austaut. Die kritischen Bauteile verlagern sich so von der Außenwand an andere Bauteile. Niedrige Oberflächentemperaturen haben so die Fensterlichten und die Innenwand zum Treppenhaus. Stehen an diesen Innenwänden dann auch noch Möbel, so kann sich dahinter sehr schnell an der Wandoberfläche eine Luftfeuchte von 80 % und mehr einstellen, da die Temperatur niedriger als bei der frei zugänglichen Fläche ist.

Dieser Sachverhalt hat sich bei der Sanierung eines Wohnhauses in Blockbauweise (Q 3 A bzw. Q 6) ergeben. Es verlagerte sich nach dem Anbringen einer Außendämmung die kühlste Wandoberfläche an die Innenwand zum Treppenhaus, die so durchfeuchtet wurde, dass man bereits nach einem Leitungswasserschaden suchte (Bild 5.4.7.3.) In der Küche im Erdgeschoss gab es bisher 2 kühlere Wandoberflächen. Die an der Außenwand mit dem Fenster und die Wand zum unbeheizten Treppenhaus.

Bild 5.4.7.3.: Wohnungsansicht, Küche zum Treppenhaus

Durch die neue Wärmedämmung und der Austausch der Fenster wurde die dünne Innenwand zum Treppenhaus zur kühlsten Wandfläche. Hier bildete sich an der Oberfläche Kondensat.

Es veränderte sich der U-Wert der Innenwand aus Beton zu einem ungeheizten Treppenhaus von rechnerisch ca. 1,9 W/m²K auf über 4 W/m²K. Dies lässt sich aus der rasterförmigen Messung der Oberflächentemperatur ableiten, die bei 12 bis 13°C lag. Der Sachverständige hatte zwar richtig gemessen und gerechnet aber leider die Zusammenhänge nicht richtig beurteilt. Die Wandfläche wurde durch die ständige Tauwasserbildung an der Oberfläche immer mehr durchfeuchtet. Die Folge war eine Schimmelpilzbildung.

Bei der Sanierung der gleichen Haustypen in Leipzig hatte man im Rahmen der Sanierungskonzeption gleich einen Heizkörper im Treppenhaus neben dem Hauseingang aufgestellt. Dadurch wird die Temperaturdifferenz zwischen Treppenhaus und dem Wohnraum verringert. Im o.g. Fall wurde eine Silicatplatte als Innendämmung angebracht und so die Temperatur an der Wandoberfläche erhöht. (Aus technischen Gründen konnte kein Heizkörper im Treppenhaus installiert werden.)

Im nachfolgenden Beispiel wurden neue Konvektionsheizkörper und Isolierverglasung eingebaut. Eine Außendämmung erfolgte nicht. Bei diesem Schadensfall (Bild 5.4.7.4. und 5.4.7.5.) handelt es sich um eine Innenwand zum Treppenhaus im Erdgeschoss. Die Haustüren blieben auch im Winter längere Zeit offen, sodass es zu einer verstärkten Abkühlung der gesamten Innenwand kam.

Bild 5.4.7.4: Starke Schimmelbildung im Eckbereich und an der Innenwand zum kalten Treppenhaus

Die Temperatur im Treppenflur betrug 6 °C und die Außentemperatur 3 °C. Hinter der Couch sowie an der daneben liegenden freien Wandfläche kam es zur starken Schimmelpilzbildung. Die hier gut sichtbare Schimmelpilzbildung wurde aber auch durch die hohe Luftfeuchtigkeit in der Wohnung verursacht, da der Mieter einfach zu wenig gelüftet hatte. Zudem war das neue Fenster nicht mehr die kühlste Oberfläche, sondern die Wand zum Treppenhaus.

Als erste Maßnahme sollte dafür gesorgt werden, dass die Haustüren besonders in der kalten Jahreszeit immer verschlossen bleiben. Grundsätzlich muss der Mieter aber auch richtig lüften, um die Luftfeuchtigkeit auf einem niedrigen Niveau zu halten. Damit allein kann aber in diesem Fall das Problem nicht vollständig abgestellt werden. Man kann einmal durch eine dünne Innendämmung, z.B. Silikatplatten, die Oberflächentemperatur erhöhen oder es wird die Teppichleiste durch eine Randleistenheizung ersetzt, die den unteren Wandabschnitt temperiert, siehe Beispiel Bild 5.4.6.12. Ist dies technisch nicht möglich, so könnte eine ca. 20 cm breite elektrische Heizfolie auf den unteren Wandabschnitt aufgeklebt werden. Über eine Zeituhr oder ein Temperaturfühler kann so die Oberflächentemperatur der Wand je nach Bedarf angehoben werden.

Bild 5.4.7.5.: Wärmebrücke an einer kalten Innenwand

Bei einem weiteren Schadensfall (Bild 5.4.7.6.) wurde nach dem Abrücken der Couch die verschimmelte Tapete sichtbar. Wobei in diesem Wohnraum sicherlich auch über längere Zeit eine höhere Luftfeuchte vorlag bzw. die Möbel wurden bis in die Zimmerecke gestellt. Dieser Wandabschnitt wurde zunehmend durchfeuchtet und es konnte nicht ausreichend Wärme mit dem Wärmeträger Luft-Dampf-Gemisch an den Wandabschnitt zugeführt werden. Als Erstes müsste hier geprüft werden, ob die Verursachung nicht durch das Nutzungsverhalten der Mieter erfolgte, z.B. zu hohe relative Luftfeuchte.

Gleichzeitig ist zu prüfen, ob das Aufstellen der Möbel nicht an anderer Stelle erfolgen kann. Ebenso ist auch der Standort des Heizkörpers zu prüfen. Bei einer Konvektionsheizung darf die Luftzirkulation (Luftwalze) nicht behindert werden. Hierbei soll aber auch erwähnt werden, dass hinter den Möbeln nicht unbedingt eine (nahrungsreiche) Raufasertapete vorhanden sein muss. Hier reicht eine einfache Beschichtung mit Kalk- oder Silicatfarbe aus. Sollte diese Prüfung nicht das Problem zufriedenstellend lösen, so ist in Höhe der Teppichleiste eine Randleistenheizung anzubringen, damit der untere Wandabschnitt temperiert wird.

Bild 5.4.7.6.: Schimmelpilzbildung über dem Fußboden hinter Möbel

Bei allen bisher dargestellten Schadensfällen kam es über eine längere Zeit zur Durchfeuchtung des Wandquerschnitts. Im Rahmen einer wirkungsvollen Schimmelpilzsanierung sollte der ursprüngliche trockene Zustand der Wand möglichst schnell erreicht werden. Dies kann nur durch sehr intensive Lüftung und Heizung oder mit technischen Hilfsmitteln (Lufttrockner) erfolgen. Auf die Mikrowellentrocknung soll hier nicht weiter eingegangen, da der Betrieb ein fachkundiges Personal erfordert. Im nachfolgenden Schema (Bild 5.4.7.7.) wird die Senkung der Kernfeuchte mit Hilfe einer Infrarotheizung erreicht. Dieses einfache Gerät kann von jedem bedient werden und ist auch in der Anschaffung preiswert. Erst wenn die Feuchte der Wand wieder die normale Gleichgewichtsfeuchte angenommen hat, kann eine Sanierung von Bestand sein. Das Gerät gibt dieselbe Wärmestrahlung wie die Sonne ab. Es wird nach einer bestimmten Zeit einfach weitergerutscht. Bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit kann eine gute Trocknung erzielt werden. Es ist eine gute preiswerte Alternative, wenn man schmutzintensive Mauer- bzw. Putzarbeiten bzw. das Aufstellen von lärmintensiven Trocknungsgeräten vermeiden möchte.

Nach einem langen Leerstand aber auch bei Bezug eines Neubaus kann das Aufstellen eines Bautrocknungsgerätes vorteilhaft sein, um die Trocknungszeit zu verkürzen.

Bild 5.4.7.7.: Wirkung einer IR-Heizung bei der Trocknung einer feuchten Wand

Sind die Bauteiloberflächen trocken, so gleichmäßiger sind auch die Oberflächentemperaturen, dass heißt, die Temperaturdifferenzen sind niedriger als bei Durchfeuchtungen. Je größer die Temperaturdifferenzen innerhalb eines Raumes sind, so größer ist auch die Luftströmung, welche nicht nur zu einer unangenehmen Zugerscheinung führt, sondern auch die Verteilung der Sporen begünstigt. Die Sporen von Aspergillus fumigatus und Penicillium sp. werden bereits bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,5 m/s freigesetzt. [107] So können Sporen aus verdeckten Wandflächen, z.B. hinter einem Schrank, in den Raum verteilt werden. Dies sollte auch zu denken geben, wenn ungewollt eine Querlüftung erfolgt. Die Sporen werden in die Nachbarräume transportiert und es treten dann dort Konzentrationen auf, deren Ursachen gar nichts mit dem Raum zu tun haben.

5.4.8. Feuchtigkeit durch Havarien und Überschwemmung

In diesem Abschnitt wird auf die Problematik der hohen und lang anhaltenden Feuchtebelastung des Gebäudes infolge einer hohen Niederschlagsbeanspruchung, einer Überschwemmung oder eines Leitungswasserschadens eingegangen. Bei einer Überschwemmung kommen zusätzlich eine Reihe nicht kalkulierbare Randbedingungen hinzu, die zu einer Schadenserweiterung führen. Dies sind z. B. Ölteppiche, kontaminierter Schlamm u. ä. Ein Ölbelag oder ein organisch belasteter Schlamm bietet mit der Feuchtigkeit eine gute Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen. Unter diesem Gesichtspunkt sind hier zwei unterschiedliche Herangehensweisen bei der Schadensbeseitigung erforderlich.

Früher wurden die Gebäude aus massiven Baustoffen errichtet. Ebenso waren die Ausstattungen und Einrichtung einfacher. Mit der heutigen Bauweise und Ausstattung werden ungünstigere Bedingungen geschaffen, die eine schnelle und kontinuierliche Abtrocknung eines Gebäudes in einem o.g. Havariefall gestatten. Das sind zum Beispiel Leichtbaukonstruktionen mit ihren Hohlräumen, Wandbeschichtung mit Tapeten und Dispersionsfarbanstrichen, dicht schließende Fußbodenbeläge, Dämmstoffe die Wasser aufnehmen bzw. in deren Hohlräume Wasser läuft, Einrichtungsgegenstände, welche Feuchtigkeit speichern oder die dicht schließenden Fenster. Nach der Schadensbeseitigung liegt in den Gebäuden noch über eine längere Zeit eine hohe Luftfeuchtigkeit vor, die eine hohe Wachstumsrate der verschiedenen Mikroorganismen begünstigt.

Ein Gebäude wird so gebaut, dass es den üblichen Niederschlägen, der Bodenfeuchtigkeit und einer normalen Kondenswasserbildung im Gebäude einen ausreichenden Schutz bietet. Diese Feuchtigkeit wird abgeführt bzw. kann wieder entweichen, sodass für das Gebäude keine Schädigung auftritt. Im Bild 5.4.8.1. werden die einwirkenden Feuchtigkeitsquellen dargestellt.

Erhöhtes Niederschlagswasser dringt nicht immer von oben oder außen ein. Oft kommt es zuerst aus der Abflussleitung. Das ist dann der Fall, wenn das Abflusssystem in der Straße nicht ausreichend das Niederschlagswasser ableitet und es zum Rückstau kommt. Es kann aber auch das eingebaute Rückschlagventil nicht funktionieren. Wenn dazu auch noch der Kellerfußboden niedriger ist als der Hausanschluss, kann man schon Pech haben. Die Vertikalabdichtung an den Außenseiten der Kellerwände ist nur für die normal vorkommende Bodenfeuchte ausgelegt.

Bild 5.4.8.1.: Schema der Feuchtigkeitsquellen, die auf ein Gebäude einwirken.

Steigt der Grundwasserspiegel an oder befindet sich ein mehrere Zentimeter hohes Oberflächenwasser, so wird das Wasser über Fugen, Risse oder über die Bodenplatte hereingedrückt. Es sei denn, der Keller bietet konstruktiv einen ausreichenden Schutz gegen drückende Wässer. Bei einem Leitungswasserschaden ist in der Regel die Wassermenge spürbar geringer. Aber auch diese Schäden dürfen nicht unterschätzt werden.

Bei einem Leitungswasserschaden kommt es neben der Ansammlung von Wasser auf dem Fußboden auch zu einer vollständigen Durchfeuchtung angrenzender Bauteile. Tritt nicht sehr viel Wasser aus, so werden diese Schäden meist erst nach langer Zeit bemerkt. Kritisch ist dabei, wenn verbaute Holzbauteile befeuchtet werden, wie sie in Holzbalkendecken vorkommen, ohne dass diese wieder schnell abtrocknen können. In diesem Fall tritt neben einer erhöhten Schimmelpilzbildung, die nicht immer visuell erkennbar sein muss, ein holzzerstörender Pilzbefall auf. Der damit verbundene Sanierungsaufwand ist oft sehr umfangreich. Eine solche Schädigung wird in den Bildern 6.3.3., 6.3.4. und 5.4.8.4. dargestellt.