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 Feuchtigkeit ist ein Verhältnis des Wasserdampfgehaltes in Abhängigkeit von der Temperatur (vergleiche Anlage 4).
Beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 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 die kritischen Abschnitte der Außenwand, das untere Mauerwerk (Keller) und die Kellerdecke an der Außenwand gezeigt werden.
Die Feuchtigkeit 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 Feuchtigkeitsursachen, wie aufsteigende Feuchte, eindringende Bodenfeuchte, Kondenswasser u. a. sind, muss an dem jeweiligen Objekt bestimmt werden. Das ist nicht sehr einfach und 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 m2 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 (sd-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.
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 Proberaum genutzt. Der Kellerschwamm, ein Holz zerstörender 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.
Im folgenden Abschnitt werden die Problemzonen bei einer Erdgeschosswohnung behandelt. Neben dem Wärmefluss durch die Außenwand erfolgt ein weiterer 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).
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.
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.
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.)
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.
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.
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.
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 verdeckte 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.
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Autor:
Peter Rauch
