Menschen atmen Sauerstoff mit der Luft ein und scheiden Kohlensäure und Wasserdampf aus. Diese sind je nach Gewicht, Nahrung, Tätigkeit und Umwelt des Menschen in den Mengen verschieden. Man rechnet im Mittel je Person 0,02 m3/Stunde Kohlensäure und 40 g/Stunde Wasserdampferzeugung. Der Kohlensäuregehalt von 1-3 º/oo regt zum tieferen Atmen an, daher sollte der Anteil in der Wohnungsluft möglichst nicht über 1 º/oo liegen. Das bedingt bei einfachem Lüftungswechsel je Stunde einen Luftraum von 32 m3 für jeden Erwachsenen und 15 m3 für jedes Kind. (Die EnEV schreibt ein Lüftungswechsel von 0,6 beziehungsweise 0,7 h-1 vor.) Das Raumvolumen der Schlafzimmer und Kinderzimmer sind oft viel zu klein. Das sind meistens die kleinsten Räume in der Wohnung oder in den Einfamilienhäusern. Die Architekten opfern diese Raumgröße zugunsten großer Wohnzimmer, in denen man sich zeitlich viel weniger aufhält als im Schlafzimmer.
Die Schimmelpilzbildung allein einer falschen Lüftung zuzuordnen ist nicht korrekt. Es sind hierfür meist mehrere Ursachen, zum Beispiel unzureichende Temperierung der Oberfläche, diffusionsdichte Wandbeschichtungen und ein zu kleines Raumvolumen.
Schimmelpilze entstehen aber nicht nur an der kalten, sondern sogar noch besser an den warmen Wandoberflächen, also auch an einer feuchten wärmegedämmten Außenwand. In beiden Fällen müssen entsprechenden Lebensbedingungen vorhanden sein.
Eine richtige und intensive Lüftung der Wohnung ist erforderlich, um die verbrauchte Atemluft (höherer Kohlendioxid-Gehalt) auszutauschen, die Luftfeuchtigkeit, die Schadstoffkonzentration, die Staubbelastung sowie die Radioaktivität in den Räumen zu verringern. Eine ausreichende Reduzierung ist daher nur über das Lüften durch die Fenster möglich.
In den Rohrleitungssystemen der Lüftungsanlagen liegen gute Wachstumsbedingungen für Schimmelpilze, Bakterien und andere Mikroorganismen vor. Daher müssen diese Anlagen unbedingt regelmäßig gewartet werden. In dem Rohrleitungssystem kann sich an verschiedenen Stellen Feuchtigkeit niederschlagen. Die Feuchtigkeit bildet zusammen mit der warmen Luft und Staub einen hervorragenden Nährstoff für Bakterien und Pilze. Die radioaktiven Stäube setzen sich in Ecken und Bögen in diesem Rohrsystem oder in den Filtern fest und verlassen somit nicht das Haus. Im nachfolgenden Artikel wird auf die Notwendigkeit der richtigen Wohnungslüftung behandelt.
Alle Öffnungen der Lüftungsanlage in einer großen Hotelanlage in Tunesien wurden geputzt. Nur zwei Stück hatte man vergessen zu putzen. Wie es dahinter in der Rohranlage aussieht, lässt sich nur erahnen. Ähnlich sieht es mit den Klimaanlagen aus. Nur, dass der abgelagerte Staub und die Mikroorganismen mit der warmen bzw. kalten Luft direkt in die Räume hineingelüftet werden.
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) Zu empfehlen ist daher ein Luftwechsel von 2 bis 3.
Analoge Feststellungen mit gesundheitlichen Auswirkungen auf die Bewohner als Folge von Wärmeschutzmaßnahmen wurden in der Studie (2015)"Are our homes making people sick?" gemacht.[197]
Neben diesem Fakt ist die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit ein wichtiger Aspekt der Lüftung.
Daneben sind aber auch, die im Gebäude vorkommenden chemischen Schadstoffe, wie Ausgasungen aus Möbel, Haushaltsreiniger usw., sowie der Feinstaub von kleiner 10 Mikrometer zu beachten. Die internationale Forschergemeinschaft hat sich zur Beurteilung von Innenraumbelastungen auf etwa 20 chemische Hauptschadstoffe geeinigt (Das Umweltforschungszentrum (www.ufz.de)hatte die Zahl auf insgesamt 120 Substanzen erweitert.) Chemische Schadstoffe im Gebäude kommen etwa zehnmal so häufig vor, wie unter freiem Himmel. Der Feinstaub bis Ultrafeinstaub kann unmittelbar mit Atemwegserkrankungen und Allergien zu tun haben. Sie können vermutlich auch das Herz-Kreislauf-System beeinflussen. Es ist aber auch festzustellen, dass besonders das Rauchen oder Abbrennen von Räucherstäbchen, die mit Abstand größte Luftbelastung im Gebäude darstellt. Gefolgt wird dies von Ausdünstungen aus der Küche und beim Heizen. Eine ganzjährige Luftzirkulation ist das beste Mittel, Schadstoffe im Gebäude gering zu halten. [1]
Die Energie-Einsparverordnung (EnEV), Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), EEWärmeG, BImSchV, Lüftungskonzept-Pflicht (DIN 1946-6) und Heizkostenverordnung dienen in Deutschland zur Energieeinsparung. Die Lüftung von fensterlosen Räumen wird in der DIN 18017-3 geregelt. Die neuen Spargesetze und Verordnungen beziehungsweise die enthaltenen Neuerungen müssen beachtet werden. Diese müssen seit 2009 bei jedem neuen Bauantrag oder einer Bauanzeige berücksichtigt werden. Alles zusammen bedeutet weitere Verschärfungen zur Energieeinsparung sowie strenge Geldbußen bei Verstößen gegen die neuen Auflagen.
Aber aus Gründen der Hygiene ist ein Mindestluftwechsel zu beachten. Die Auflagen in der DIN 1946-6 verlangen von den Planern neben einem ausgewogenen Dämmkonzept auch die Planung eines stimmigen Lüftungskonzeptes. Die Rechtslage: Schimmelpilzbildung wird als bautechnischer Fehler zulasten des Eigentümers bzw. Planers ausgelegt. Die DIN 1946-6 wird als eine anerkannte Regel der Technik bezeichnet, was nicht korrekt ist, siehe hierzu ein Kommentar zur DIN Diese Standards gelten für Deutschland. In anderen Ländern hat man zur Wärmedämmung und Lüftung eine andere Auffassung.
Unser Körper gibt ständig Feuchtigkeit an die Raumluft ab. Ebenso entsteht die Luftfeuchtigkeit 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, wie früher an den einfachen Fensterscheiben, kommen oder in diesem Bereich ist die angrenzende Luftfeuchtigkeit höher. Das liegt daran, dass kühlere Luft weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann, siehe Tabelle 5.2.
Durch das Fraunhofer Institut wurde die Luftwechselzahl untersucht. In der Tabelle 5.7. werden die Werte aufgeführt.
Tabelle 5.7: Lüftungsart [69]
| Lüftungsart | Luftwechselrate pro Stunde | Dauer der Lüftung für einen Luftaustausch |
| geschlossene Fenster und Türen | 0,0 bis 0,5 | mindestens 2 Std.(je dichter die Fenster, so geht der Wert gegen Unendlich)< |
| Fenster gekippt | 0,5 bis 2,0 | 0,5 Std. bis 2 Std. |
| halb geöffnetes Fenster | 5 bis 10 | 6 bis 12 Min. |
| völlig offenes Fenster | 9 bis 15 | 4 bis 7 Min. |
| Querlüftung | 40 | 1,5 Min. |
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 trocknen und trocken bleiben. Ist die Wand sehr feucht, so erhöht sich die Wärmeleitfähigkeit je Baustoff extrem und die Folge ist ein höherer Heizenergieverbrauch. Zum Beispiel Sand feucht: λ = 1,1 W/mK, Sand trocken: λ = 0,33 W/mK.
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) der Fall, siehe Bild 5.2.2.
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 wurde der U-Wert berechnet.
In der folgenden Tabelle 5.8. 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 BUSS [63] 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 5.8: Gegenüberstellung Wassertransport über die Außenwand und durch das Lüften [70]
| Temperatur der Außenluft [°C] | Diffusion durch die Außenwand [g/h] | Durch einfachen Luftwechsel |
| - 20 | 5,5 | 436 |
| - 10 | 4,8 |
378 |
|
0 |
3,2 |
242 |
|
+10 |
0,4 |
15 |
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 Luftwechselraten 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 5.2.3. wird die Folge 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 falschen 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 %. Hier handelt es sich bereits um einen bedenklichen Schimmelschaden.
Neben der Feuchtigkeit in der Luft spielen aber noch andere Kriterien eine Rolle für die Schimmelpilzbildung, die für eine Ursachenfindung wichtig sind. Nur wenn die Ursachen bekannt sind, dann können geeignete Maßnahmen für eine Schadensbeseitigung ableitet werden. Nachfolgend werden 4 Beispiele aufgezeigt (Bild 5.2.4. bis 5.2.8.). Die Schadensbilder sehen gleich aus. Für diese Schäden sind 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 Räumen, wo sich sehr schnell Tauwasser bilden kann bzw. über eine lange Zeit eine hohe Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche vorliegt und so die Grundlage für die Schimmelpilzbildung gegeben ist.
Beispiel 1: Im Bild 5.2.4. handelt es sich um eine 24er Ziegelaußenwand in der III. Etage. Die Wärmedämmeigenschaft dieser Außenwand ist zu gering. Zusätzlich wirkt ein Abkühlungseffekt (frei stehendes Eckhaus). Auch, wenn eine Außendämmung keine ideale Wandkonstruktion darstellt, so hätte sie in diesem Fall eine sinnvolle Funktion.
Beispiel 2: In dieser Erdgeschosswohnung (Bild 5.2.5. und das Schema Bild 5.2.6.) liegt eine Durchfeuchtung des Außenmauerwerkes über dem Kellergewölbe vor. Im Sommer ist der Anschluss des Fußbodens über dem Gewölbe zum Außenmauerwerk das kälteste Bauteil. Es bildet sich hier an schwülwarmen Tagen Kondenswasser.
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.
Beispiel 3: In diesem Fall (Bild 75.2.7.) lag eine erhöhte Luftfeuchtigkeit durch den langen Leerstand des Hauses vor. Es erfolgte zusätzlich ein Eintrag an Baufeuchte durch die Sanierung. Ein Jahr später waren die Luftfeuchtigkeit und die Feuchtigkeit im Mauerwerk niedriger, sodass dieser Schimmelschaden an der Tapete nicht mehr in dieser Form auftrat.
Beispiel 4: Diesen Schimmelschäden (Bild 5.2.8.) wurde vorwiegende durch das ungeeignete Nutzungsverhalten des Vormieters verursacht. Alle Räume zeigten diese und zum Teil noch größere Schimmelschäden. Es ist davon auszugehen, dass der Vormieter nie gelüftet hat. Vom Vermieter wurden die alten Schäden nur mit neuer Tapete und Farbe überdeckt. Bereits 10 Tage nach dem Neubezug zeigten sich die ersten Schimmelschäden.
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Autor:
Peter Rauch
