DiB special Bau 2007 - Weiße Wannen im Wohnungsbau

Lebensqualität für ..Kellerkinder"

Wohnkeller sind zum Zankapfel geworden. Unzufriedene Bauherren lassen auf dem Klageweg klären, inwieweit Feuchtigkeit  bzw,  Kondensatbildung  hingenommen werden müssen. Was  können Planer,  Bauträger  und  Bauunternehmer tun, um ihr Prozessrisiko zu vermindern? Die  folgenden Ausführungen beziehen sich im Besonderen auf Weiße Wannen (Abb. 1).

Vor nunmehr zwei Jahren hat der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton die sog. WU-Richtlinie[1] herausgebracht. In der Fach-Öffentlichkeit  kursiert  ein  Entwurfspapier mit Erläuterungen und Hinweisen zur Präzisierung der WU-Richtlinie, das in absehbarer Zeit offiziell veröffentlicht werden soll [2]. Von Bedeutung für die aktuelle Rechtslage ist ferner das Recht der Allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB). Im Zuge der europäischen Harmonisierung wurde das AGB-Gesetz per  Ende 2OO1  aufgehoben: stattdessen regeln die neuen, verbraucherfreundlicher abgefassten §§ 305 bis 310 BGB das AGB- Recht. Seitdem spielt das Thema „Mangel ohne Schaden" eine Rolle [3,4,8]. Die Gerichte billigen den Bauherren durchweg zu, dass der Planer ihnen  volle  Lebensqualität  auch  im  Keller schuldet,  sprich  Feuchtigkeit  nicht  hingenommen werden muss.

Hintergrund und Empfehlung

Laut  WU-Richtlinie  sind  bei hochwertiger Nutzung Feuchtestellen auf der Bauteiloberfläche unzulässig. Die Erläuterung zur Richtlinie [2]  empfiehlt  die  Anwendung  des Entwurfsgrundsatzes „Rissvermeidung" anstelle der  „unsicheren  Rissbreitenbeschränkung durch Bewehrung". Zusätzlich sind raumklimatische Maßnahmen z.B. wegen der durch Austrocknen  entstehenden  Feuchteabgabe
vorzusehen.  Solche  Maßnahmen  können sein: Lüften mit trockener Luft, ggf. heizen bzw. verhindern, dass feuchtwarme Luft in kühle Kellerräume austritt [9]. Auf jeden Fall ist für eine ausreichende Wärmedämmung zu sorgen, so dass die Bauteiloberfläche nicht unzulässig  abkühlt  und  die  Gefahr  von Schimmelpilzbildung entsteht.
Diese Forderung ist natürlich auch bei anderen Massivbauteilen einzuhalten. Bei Mauerwerk ist zusätzlich von außen eine Abdichtungsschicht (Putz) als Dampfbremse aufzubringen.

Fazit: Für Wohnkeller reicht die Weiße Wanne als reine Betonkonstruktion nicht aus. da zwei Merkmale fehlen können, und zwar die Nachweise  der  Mangelfreiheit  hinsichtlich Rissevermeidung und Feuchtetransport. Ein empfehlenswerter Ausweg aus diesem Dilemma besteht darin, mit kerngedämmten Elementwänden eine sicher dichte Variante der Weißen Wanne herzustellen.

 

Nachweis der Rissvermeidung

Bei Außenwänden aus kerngedämmten Elementwand-Fertigteilen sind die Dämmplatten bereits als sog. Thermowand im Werk installiert [6] (Abb. 2). Das Fertigteil wird auf der Baustelle mit  Ortbeton  ergänzt  und  kann  trennrissfrei aushärten. Die Ortbeton-Bodenplatte erhält einen schwimmenden Estrich oder eine druckfeste Dämmung aus Foamglas. Für die Rissvermeidung sind besondere Maßnahmen zu  treffen. Die konstruktiven Fugen in der Bodenplatte und in der Außenwand werden mit dem Abdichtungssystem „Pentaflex" gesichert; dabei handelt es sich um  Stahlbleche, die dank ihrer  Spezialbeschichtung einen innigen Verbund mit Ortbeton eingehen (Abb. 3). In Bodenplatte und
Wand kann mit speziellen Faserbetonen die Gebrauchstauglichkeit verbessert werden.
Laut Gutachten des Forschungsinstituts für Wärmeschutz e.V., München [5] erbringt diese Bauweise auch in den Details - wie  z.B. Anschluss Bodenplatte an Wand - deutlich bessere Werte als in der Wärmeschutz-Norm gefordert.

Nachweis der RissVermeidung

Aufgrund des günstigen Trennrissverhaltens der Doppelwand treten bei üblichen Abmessungen. d.h. Wanddicken von 24 cm, Wandhöhen bis 4 m und Wandlängen bis 10 m. keinerlei Risse auf. Denn: Die Fertigplatten als innere und äußere Schale schützen den Kernbeton insbesondere  gegen die  Gefahr
der Trennrissbildung beim Abfließen der Hydratationswärme.  Die  Ausbildung  der Arbeitsfugen mit dem genannten Dichtungssystem  mit  integrierter Sollrissschiene bietet deutliche Verarbeitungsvorteile im Vergleich zur herkömmlichen Fugenausbildung sowie eine nachweislich bessere Dichtigkeit.
Elementwände entsprechen daher bereits systembedingt dem Entwurfsgrundsatz „Rissvermeidung".
Damit erfüilt diese Betonkonstruktion als Elementbauweise eine wesentliche Anforderung für hochwertige Nutzungen von WU-Konstruktionen. Für Doppelwände ist dieser Nachweis mit einer typengeprüften Statik erbracht  und  somit bauaufsichtlich geregelt.
Diese Anwendung ist seit mehr als zehn Jahren bewährt und wurde 1999 auf die Thermowand normativ übertragen.

Rissvermeidung in der Bodenplatte

Bei  der  Bodenplatte ist der Nachweis der Trennrissfreiheit z.B. durch betontechnologische Maßnahmen zu  führen[7,10].  Wesentlich sind dabei auch Betonrezeptur, Nachbehandlung und Fugenanordnung. Empfehlenswert ist  die Verwendung von  Kunststofffasern. Denn: Im Anfangsstadium der Erhärtung des
Betons sind feinverteilte Kunststofffasern dazu geeignet, eine frühzeitige Rissbildung im Beton zu verhindern[7,11].  Dem Beton wird eine Vielzahl von EinzeIfasern untergemischt. Die Fasermenge in einem Kubikmeter Beton würde, hintereinander gelegt, eine Gesamtlänge von vielen Kilometern ergeben. Die hohe Faseranzahl und der geringe Faserquerschnitt bewirken aufgrund der großen benetzenden  Oberfläche ein verbessertes Wasserrückhaltevermögen des Betons und führen zu einer verlangsamten Austrocknung mit  entsprechend verringerten Schwindbeanspruchungen. Bereits an der Betonoberfläche werden die Risse am Ort ihres Entstehens wirkungsvoll behindert.

Nachweis des Feuchteschutzes

Konventionelle schwarze und weiße  Wannen mit  Wärmedämmung verhalten sich hinsichtlich ihres  bauphysikalischen Feuchtestroms qualitativ gleichwertig. Entscheidend ist der unterschiedliche Eintrag  an  Baufeuchte.  Die  an Wandoberflächen vielfach beobachtbare Feuchtigkeit ist in den meisten Fällen auf die anfangs höhere Eigenfeuchte der Baustoffe zurückzuführen. Betonbauteile  trocknen  aufgrund ihres dichten Gefüges im Gegensatz zu Ziegelwänden nicht über den gesamten Querschnitt, sondern nur im oberflächennahen  Bereich aus.  Die  Austrocknung von Ortbetonbauteilen dauert bis  zum Erreichen der Ausgleichsfeuchte mehrere Monate bis Jahre. Ab  einer bestimmten Mindestdicke  findet  kein Feuchtetransport mehr durch  Betonwände statt; lediglich in den Betonrandzonen ändert sich die Feuchte. Doppelwände verhalten sich hierbei günstiger als Ortbetonwände, da die Fertigteile aufgrund
ihrer geringen Dicke schon vor dem Einbau weitestgehend  ausgetrocknet  sind.  Auch Mauerwerkziegel weisen anfangs einen erhöhten  Feuchtegehalt auf, da  sie Wasser (Niederschläge, Mörtelwasser etc.) kapillar aufsaugen. Das Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V., München, und andere Gutachter  haben die Bauweise der kerngedämmten Elementwände SysproPart-thermo einer theoretischen Untersuchung mit begleitenden Versuchen unterzogen. Dabei wurde das bauphysikalische Verhalten der so genannten Thermowand mit dem konventioneller Ortbetonwände und Ziegelwände - beide mit außen liegender Wärmedämmung und Putz - verglichen. Es zeigte sich, dass die Thermowand die höchste Sicherheit gegen Durchfeuchtung aufweist.  Die  Tabelle zeigt  die raumseitige Feuchtrate in
g/m²  und  d  als temporären  Maximalwert bei  ungünstigen Klimabedingungen; Wanddicke 30 cm, Last 
fall Bodenfeuchte.
Bei Langzeitbetrachtungen über mehrere Jahre hinweg verringern sich bei den drei beschriebenen Wandsystemen die Feuchtemengen infolge Austrocknung, was dazu führt, dass die Sicherheit  gegenüber Durchfeuchtung  zunimmt. Für Ortbeton-Bodenplatten können die Werte aus der Tabelle (Ortbetonwand) näherungsweise angesetzt werden. Für die Gesamtbilanz der Feuchteverhältnisse im Wohnkeller sind die Einflusse aus Nutzung und Lüftung zu erfassen. Verglichen mit der Feuchtemenge aus dem genannten Feuchtetransport führt die Nutzung selbst zu einer größeren Feuchtebelastung,  die bei zwei Personen (normale Tätigkeit) bei 20  g/(m2 d) liegen kann (Abb. 4). 

Die Menge der durch Verdunstung im Wesentlichen anführbaren  Feuchte richtet  sich nach der Anzahl der Luftwechsel. Selbst unter ungünstigen Randbedingungen (Sommer) kann durch Lüften mind. 50 g/(m2 d) Feuchte abgeführt werden. Gegenüber der Feuchtemenge, die aus den Kellerwänden infolge Diffusion und Austrocknung auftritt, ist die infolge Lüftung mögliche Verdunstungsmenge um ein Vielfaches größer - erwartungsgemäß unabhängig vom Wandaufbau - denn Wände „atmen" nicht. Dies bedeutet jedoch auch, dass  die  Kelleraußenwände  nicht  durch Schränke o. Ä. zugestellt sein dürfen, da sich ansonsten  Oberflächenkondensat  und  dadurch Schimmelpilze bilden können.

Zusammenfassung

Die vorstehenden Ausführungen beschreiben einen  sicheren  Vorschlag, wie  Betonkonstruktionen derart ergänzt werden können, dass die Nutzung für hochwertige Wohnkeller nach WU-Richtlinie zulässig wird. Die Ergänzungen betreffen die Verwendung von gedämmten Bauteilen als trennrissfreie Konstruktion,  bestehend  aus  kerngedämmter Elementwand und Bodenplatte mit schwimmendem Estrich. Eine wichtige Grundlage ist die Anwendung von Faserbeton. Die Grundlagen dieser Bauweise sind im neuen Handbuch der Syspro-Gruppe beschrieben [6].

Artikel zum Herunterladen

DiB-special-Bau-2007.pdf