Der Wasserdampfdiffusionswiderstand (auch Dampfsperrwert) drückt aus, wie stark ein Baustoff die Diffusion (lat. diffundere ‚ausbreiten‘, hier: Wandern von Wasserdampfmolekülen) von Wasserdampf behindert und wird in Form der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (auch Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor, Symbol µ) ausgedrückt.
Die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl eines Baustoffs ist ein dimensionsloser Materialkennwert, der angibt, um welchen Faktor das betreffende Material gegenüber Wasserdampf dichter ist als eine gleich dicke, ruhende Luftschicht. Je größer die µ-Zahl, desto dampfdichter ist der Baustoff. Die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl kann dabei keine Werte kleiner 1 (μLuft = 1) annehmen, jedoch bis Unendlich ansteigen. Es gilt: 1 ≤ μ ≤ ꝏ.
Die µ-Zahlen für die gebräuchlichsten Baustoffe werden in der DIN EN ISO 10456 und der DIN 4108-4 beziffert.
Multipliziert man die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl mit der Dicke der Bauteilschicht, so erhält man die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert).
Meist besteht ein Bauteil aus mehreren Schichten, so dass die Sd-Werte der jeweiligen Schichten addiert werden müssen, um den Diffusionswiderstand des gesamten Bauteils zu errechnen.
In beheizten Gebäuden besteht im Winter ein Temperaturgefälle von den Innenräumen nach außen. Warme Luft kann mehr Wasser in Dampfform aufnehmen als kalte. Dies führt im Regelfall zu einem dem Temperaturgefälle gleichgerichteten Dampfdruckgefälle. Der Wasserdampf ist bestrebt, in Richtung des Dampfdruckgefälles nach außen zu diffundieren. Daraus resultiert ein Dampfdiffusionsstrom, der vom Diffusionswiderstand des Bauteils und insbesondere im Bauteil enthaltenen Dampfbremsen begrenzt wird.
Eine genaue Kenntnis über die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen einzelner Baustoffe in einem Bauteil ist wichtig zur Vermeidung von Tauwasserausfall und Schimmelbildung.
Im Gegensatz zum Wasserdampfdiffusionswiderstand berücksichtigt der Wasserdampfdurchgangswiderstand auch den Dampfdurchgang durch Materialien aufgrund einer Luftströmung (Konvektionsstrom). Bedeutung hat dies bei der Bewertung der Atmungsaktivität von Textilien, Wundauflagen und Lebensmittelverpackungen.
Stoffbeispiele Es wird eine Unterteilung der Widerstandszahlen in feucht und trocken vorgenommen. Dies ist verschiedenen Prüfverfahren geschuldet, bei denen jeweils die relativen Luftfeuchten variiert werden. Im Trockenbereich liegen die Luftfeuchten bei 0 bis 50 % und der Wasserdampf wird überwiegend durch Dampfdiffusion befördert. Im Nassbereich nehmen die Luftfeuchten Werte von 50 bis 93 % an. Die Poren reichern sich mit Wasser in flüssiger Form an, was eine Steigerung des Flüssigkeitsstroms zur Folge hat. Es werden kleinere Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen gemessen.
Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl einiger Stoffe nach DIN EN ISO 10456DIN EN ISO 10456:2010. Baustoffe und Bauprodukte – Wärme- und feuchtetechnische Eigenschaften – Tabellierte Bemessungswerte und Verfahren zur Bestimmung der wärmeschutztechnischen Nenn- und Bemessungswerte (ISO 10456:2007 + Cor. 1:2009); Deutsche Fassung EN ISO 10456:2007 + AC:2009. S. 15–23.:
Stoff Rohdichte(kg/m³) µ trocken feucht Luft (Referenz und Definition) 1,2 1 Kork 120 10 5 Gips 600–1500 10 4 Gipskartonplatten 700–900 10 4 Beton, mittlere Rohdichte 1800 100 60 Beton, hohe Rohdichte 2400 130 80 Glas, Metalle 2200–22600 ∞ Wärmedämmstoffe Polystyrol-Hartschaum expandiert (EPS, Styropor) extrudiert (XPS) 10–5020–65 60150 Polyurethanhartschaum 28–55 60 Mineralwolle 10–200 1 Schaumglas 100–150 ∞ Perlitplatten 140–240 5 Holzfaserdämmplatten 150–250 10 5 Mauerwerkstoffe Vollziegel (gebrannter Ton) 1000–2400 16 10 Blähton Leichtbeton LAC2 (gebrannte Tonperlen, zementgebunden) 500–550 5 Kalksandstein 900–2200 20 15 Porenbeton 300–1000 10 6 Mauer-, Putzmörtel 250–2000 20 10 Holz, Holzwerkstoffe Konstruktionsholz 500 50 20 Konstruktionsholz 700 200 50 Sperrholz nach DIN, leicht 300 150 50 Sperrholz nach DIN, schwer 1000 250 110 Sperrholz, mittlere Dichte 700 200 70 Spanplatte 300 50 10 Spanplatte 900 50 20 OSB-Platte 650 50 (–300) 30 (–200) Holzfaserplatte 250 5 3 Holzfaserplatte, MDF 400 10 5 Holzfaserplatte, MDF 600 20 12 Holzfaserplatte, MDF 800 30 20 Massive Kunststoffe Acrylkunststoffe 1050 104 Polycarbonate 1200 5 000 Polytetrafluorethylen (PTFE) 2200 104 Polyvinylchlorid (PVC) 1390 5 · 104 Polymethylmethacrylat (PMMA) 1180 5 · 104 Polyazetatkunststoffe 1410 105 Polyamid (Nylon) 1150 5 · 104 Polyethylen 920–980 105 Polystyrol 1050 105 Polypropylen 910 104 Polyurethan (PU) 1200 6 000 Epoxidharz 1200 104 Phenolharz 1300 105 Polyesterharz 1400 104 Gummi Naturkautschuk 910 104 Chloropren-Kautschuk 1240 104 Butylkautschuk 1200 2 · 105 Schaumgummi 60–80 7 000 Gestein Kristalliner Naturstein 2800 104 Sediment-Naturstein 2600 250 200 Leichter Sediment-Naturstein 1500 30 20 Poröses Gestein, z. B. Lava 1600 20 15
Siehe auch Dampfbremse Moisture Vapor Transmission Rate Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke Wasserdampfdurchgangswiderstand Wasserdampfdurchlässigkeit
Literatur Wolfgang M. Willems, Kai Schild, Simone Dinter: Vieweg Handbuch Bauphysik Teil 1. Wärme- und Feuchtschutz, Behaglichkeit, Lüftung. 1. Auflage. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2006, . Lutz, Jenisch, Klopfer, Freymuth, Krampf, Petzold: Lehrbuch der Bauphysik. Schall – Wärme – Feuchte – Licht – Brand – Klima. 5. Auflage. Verlag Teubner, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2002, ISBN 3-519-45014-3. DIN 4108-3:2017. Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz – Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung. Entwurf. Beuth Verlag, Berlin 2017.
Weblinks Berechnung des Dampfsperrwerts
Einzelnachweise
Kategorie:Bauphysik