Blower-door / Luftdichtheit von Gebäuden

Luftdichtheit von Gebäuden mit dem Blower-door Drucktest nach DIN EN 13829

Lüftungswärmeverluste von Gebäuden

Das Wort "luftdicht" ist in Verbindung mit Gebäuden nicht scharf als "absolut dicht" zu interpretieren, sondern schließt immer einen gewissen (Mindest-) Luftaustausch begrifflich mit ein, der schon aus hygienischen Gründen unverzichtbar ist. Zur Kennzeichnung wird die Anzahl der Luftwechsel benutzt, die angibt, wie oft sich das gesamte Luftvolumen eines Gebäudes (Gebäudeteil oder Raumes) pro Zeiteinheit durch Öffnungen, Fugen und Risse quasi von selbst austauscht.

Die treibende Kraft für den ungeplanten, quantitativ schwer zu fassenden, natürlichen Luftwechsel sind immer vorhandene, sporadisch wechselnde Druckdifferenzen innen/außen, die durch thermischen Auftrieb und/oder Windanströmung sowie Benutzerverhalten entstehen.

Nach der DIN EN 13829 erfolgt die Quantitative Messung der Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle mit einer(m) "Blower-door". Diese in den USA entwickelte Meßeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem in eine (Außen-) Tür dicht einzupassenden, regelbaren Lüfter und ermöglicht die Erzeugung und Messung unterschiedlicher Differenzdrucke bei gleichzeitiger Erfassung des durchströmenden Luftvolumens, welches – irgendwo und irgendwie- durch die undichte Gebäudehülle bei Überdruck herausgedrückt, bei Unterdruck hereingezogen wird.

Dieses Prüfverfahren gibt für die Messung der Luftundichtheit einen Differenzdruck von 50 Pa und die Zeiteinheit Stunde vor und liefert als Quotienten aus Volumenstrom und Gebäudeinnenvolumen die (volumenbezogene) Luftdurchlässigkeit n50 [1/h].

50 Pa Differenzdruck (das entspricht 5 mm Wassersäule) entstehen auf natürliche Weise durch Winddruck auf der Gebäudehülle bereits bei einer Windstärke von 5 nach der Beaufort-Skala, "mäßige bis frische Brise", die einer Windgeschwindigkeit von etwa 9m/s entspricht.

Wer bei Tempo 100 km/h die Handfläche senkrecht zur Fahrtrichtung aus dem Autofenster hält, empfindet Windstärke 10, "schwerer Sturm", einen Winddruck von etwa 1000 Pa.

Im Gebäudebestand der BRD finden sich Luftdurchlässigkeiten n 50 von über 20m, was im Beiblatt(Entwurf 1/94) zur DIN 4108 als "weniger dicht" bezeichnet wird. In der schweizerischen Norm SIA 160 ist für Neubauten mit Fensterlüftung die Luftdurchlässigkeit von 4,5 als oberer Grenzwert vorgeschrieben; der Einsatz von Lüftungsanlagen ist erst bei einer Luftdurchlässigkeit von maximal 1 sinnvoll.

Der wert n 50 = 1 wird dementsprechend für Niedrigenergiehäuser (NEH) gefordert.

Die hygienische Untergrenze liegt bei einer Luftwechselrate [1/h] von 0.5 bis 1,0 (je nach Nutzung), die WSVO fordert 0,8.

Die einfache Blower-door-Prüfung eines Gebäudes liefert den Gesamtwert aller Undichten irgendwo in der Gebäudehülle. Durch den Einsatz mehrerer Blower-doors in einem Kompensationsverfahren ist eine separierte Erfassung der besonders undichten Gebäudeteile bzw. Räume möglich.

Für die differenzierte Betrachtungsweise des Sachverständige bzw. für gezielte Nachbesserungs- und Sanierungsmaßnahmen ist die Lokalisierung und Quantifizierung (z.B. mit einem handgeführtem Anemometer) einzelner luftundichter Stellen unerläßlich. Hierfür sind glänzende Verfahren und Hilfsmittel erforderlich, wobei einer Visualisierung besondere Bedeutung zukommt.

Die Thermographie, die Luftundichten unmittelbar über lokale Temperaturveränderungen nachweisen kann (siehe Bild Nr. 1), liefert heutzutage als hochauflösendes Bildsystem objektive und reproduzierbare Dokumente, insbesondere bei stark strukturierter Gebäudehülle, bei großer Geschosshöhe sowie Hallen und Industriebauten.

Der konvektive Transport von wärmerer ( und deshalb zugleich auch feuchterer) Innenluft durch Öffnungen, Fugen und Rissen in der Gebäudehülle direkt nach draußen bzw. in äußere, wesentlich kältere Bereiche der Konstruktion hat zwei wichtige Konsequenzen:

- den unkontrollierten Wärmeverlust, insbesondere bei Wind,

- den Ausfall von Kondenswasser noch innerhalb der Konstruktion, wenn die Taupunkt-Temperatur unterschritten wird. 

Da die in erwärmter, trockener Luft gespeicherte Energie – verglichen mit der in schwereren Baumaterialien – den wesentlich kleineren Anteil darstellt, wurden in der Vergangenheit bei insgesamt geringerer Wärmedämmung die Lüftungswärmeverluste durch Transmissionsverluste noch weitgehend überdeckt. Erst bei den heute vorgeschriebenen Dämmstoffdicken erreichen bzw. überschreiten die Lüftungswärmeverluste einer undichten Gebäudehülle die gesamten Transmissionswärmeverluste durch Wände, Decken und Fenster.

Beispiel: Fartschaumplatten, die "nicht ganz exakt" auf Stoß verlegt sind.

Durch eine Fuge von 1 m Länge und 1 mm Breite kann bereits bei den geringen (praktisch kaum merkbaren, natürlichen) Druckdifferenzen von 8 Pa konvektiv ebensoviel Wärme abströmen, wie infolge von Transmission durch eine luftdichte Dämmplatte von! Qm Fläche und 10cm Dicke.

Ohne eine luftdichte Gebäudehülle ist die anzustrebende Energieökonomie (jährlicher Brennstoffverbrauch maximal 10 Liter Heizöl pro qm Wohnfläche) alter, zu sanierender und neu zu errichtender Gebäude nicht zu erreichen.

Eine Beurteilung des Ist-Zustandes eines Gebäudes und der Effektivität von Sanierungsmaßnahmen ermöglicht ein Energie-Kennzahlsystem ("Energiepaß für Gebäude) .

Die mögliche Größenordnung des konvektiven Transports von Wasserdampf durch eine Luftundichte in einer Sperrfolie (im Vergleich zur Dampfdiffusion durch die Folie selbst) findet bei uns erst jetzt - mit jahrzehntelanger Verzögerung – Eingang in das Problembewußtsein einer breiteren Öffentlichkeit.

Verschärfte Anforderungen bei Niedrigenergiehäusern.

Seit Ende der 80er wurden in einigen Bundesländern (z.B. Schleswig-Holstein, Niedersachsen und Hessen) und mehreren Kommunen Förder- und Demonstrationsprogramme für niedrig -Energiehäuser aufgelegt. Fast all diese Programme forderten –nach Internationalem Beispiel- Obergrenzen für die Luftdurchlässigkeit der real gebauten Gebäudehülle.

Die Luftwechselzahlen wurden in Anlehnung an die DIN EN 13829 ermittelt, thermographische Visualisierung wurde ergänzend bei einigen Objekten eingesetzt. Es wurde empfohlen und war in einzelnen Programmen sogar zwingend vorgeschrieben, daß niedrige Grenzwerte nicht überschritten werden durften. Darüber hinaus wurden für jedes der etwa 140 Objekte die wesentlichen Leckagen und deren Ursachen protokolliert sowie zur Nachbesserung erarbeitet.

Durch diese für bundesdeutsche Baupraxis erstmalige Faktenerhebung wurden wichtige, weiterführende qualitative und quantitative Erkenntnisse gewonnen und ein Anschluß an internationale Erfahrungen erreicht.

Stichwörter: Blower-door, Thermografie, Luftdichtheit

 ______ _________ _______ ______ ______   ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______  ______ _________ _______ ______ ______