Tauwasser in Fenster- und Fassadenkonstruktionen
… häufen sich mit Beginn der kalten Jahreszeit Fragen zum Thema Tauwasser an und in Fenster- und Fassadenkonstruktionen. Über die letzten Jahre betrachtet ist zudem eine steigende Tendenz derartiger Problemfälle zu beobachten. Salopp und undifferenziert formuliert, sind die Gründe hierfür in einer energiebewussteren Bauweise aufgrund stetig zunehmender Anforderungen zur Energieeinsparung zu suchen, die ein immer konsequenteres Handeln bei der Planung, der Umsetzung und der Nutzung erfordert, da der Spielraum für Nachlässigkeiten immer enger wird.
Fenster- und Fassadenkonstruktionen konzentrieren auf einem Bruchteil der Dicke der Außenwand eine Vielzahl von Eigenschaften wie sonst bei kaum einem anderen Bauteil. Viele dieser Eigenschaften sind dabei für den Bauherrn nicht ohne weiteres erkennbar. Tritt Tauwasser auf, wird in der Regel – und aus Sicht des Bauherrn zunächst auch verständlicherweise – ein Fehler bzw. Mangel in dem betroffenen Bauteil vermutet. Die Ursachen der Tauwasserbildung sind jedoch vielschichtig, die Zusammenhänge und Vorgänge teilweise komplex und den Beteiligten damit oft nur schwer zu vermitteln.
Zu berücksichtigen ist dabei, dass vorübergehende (kurzzeitige) begrenzte Tauwasserbildung in unkritischen Bereichen nicht zwangsläufig einen Mangel darstellt. Treten jedoch Durchfeuchtungen und Schimmelpilze auf, kommen Schäden und gesundheitliche Risiken hinzu, die nicht mehr hinnehmbar sind. Hier muss dann genaue Ursachenforschung erfolgen. Dabei richtet sich auch an den Fenster- und Fassadenbauer die Frage, ob seine Konstruktion nach dem Stand und den Regeln der Technik ausgeführt wurde.
Nachfolgend sollen einige Kriterien zur Beurteilung von Fenster- und Fassadenkonstruktionen hinsichtlich Tauwasserbildung kurz aufgezeigt werden.
Tauwasserbildung, Beurteilung der Konstruktion
Es ist zu unterscheiden zwischen
• Tauwasserbildung infolge von Wasserdampfdiffusion durch den Bauteilquerschnitt
Vergleichbar mit dem Wärmetransport durch den Bauteilquerschnitt von „warm nach kalt“ ergibt sich auch ein Feuchtetransport (Diffusion) infolge des sich in der kalten Jahreszeit einstellenden Dampfdruckgradienten zwischen Raum- und Außenklima. Bei bauphysikalisch unzureichender Ausbildung des Bauteilquerschnitts kann sich Tauwasser in der Konstruktion niederschlagen, wenn durch einen „Feuchtestau“ im Querschnitt der Sättigungsdruck an dieser Stelle erreicht wird. (Grundsatz: von innen nach außen hin abnehmender Diffusionswiderstand der einzelnen Bauteilschichten.)
Diese Vorgänge sind bei Fenster- und Fassadenkonstruktionen im Wesentlichen im Bereich nichttransparenter Ausfachungen und Paneele, aber auch im Anschlussbereich zum Baukörper zu beachten.
Für den ungestörten Bauteilquerschnitt gibt es einfache genormte Rechenverfahren zur Beurteilung der Tauwassergefahr im Bauteilquerschnitt (DIN 4108-3).
• Tauwasserbildung durch Luftströmung
Hier zeigt sich Tauwasserbildung auf den Bauteiloberflächen in den Bereichen, in denen die Oberflächentemperatur infolge Wärmeübertragung aufgrund von Temperaturunterschieden unter der Taupunkttemperatur der umgebenden Luft liegt. Der Taupunkt ist dabei abhängig von der Lufttemperatur und deren Feuchtegehalt. Die jeweiligen Taupunkttemperaturen (θS) können aus Tabellen (z. B. DIN 4108-3, Tabelle A.4) ermittelt werden.
Luft von 20 °C und 50 % rel. LF → θS: 9,3 °C
Luft von 20 °C und 80 % rel. LF → θS: 16,4 °C
Luft von 10 °C und 50 % rel. LF → θS: 0,1 °C
In der Praxis ist dies die häufigere Ursache im Bereich von Fenster- und Fassadenkonstruktionen sowie deren Baukörperanschlüssen.
Tauwasserbildung kann hierbei nicht nur auf den raumseitigen Oberflächen, sondern auch in der Konstruktion oder auf den Außenflächen auftreten.
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