"Raumlufttechnik ohne Steckdose" basierend auf Calciumsilikat

• Multitalent in Sachen Innendämmung

(16.9.2005) Die Kapillaraktivität des Materials Calciumsilikat ermöglicht bei Verwendung von Calsitherm Klimaplatten auch in kritischen Bereichen den Einbau einer innenliegenden Wärmedämmung ohne Dampfsperre. Diese Maßnahme führt zu einer Verringerung des Heizenergieverbrauchs und durch Verbesserung der Behaglichkeit zu erhöhtem Nutzerkomfort. Über den Prozess des permanenten Feuchtigkeitsaustausches bieten die Klimaplatten überdies die Möglichkeit, von Feuchtigkeit bedrohte Bausubstanz vorbeugend zu schützen und bereits durchfeuchtete Außenwände in einen Zustand der konstruktiven Unbedenklichkeit zurückzuführen.

  die Weinstraßen-Redaktion im Selbstversuch: Das vollständig gefüllte Probiergläschen wird von einem Stück Calsitherm Klimaplatte innerhalb von 12 Minuten vollständig leergesaugt - mit Potential für mindestens ein weiteres Gläschen.

Die "richtige" Zimmertemperatur - eine sehr individuelle Wahrnehmung - ist nur einer der wesentlichen Faktoren des Raumklimas. Hinzu kommen die Luftfeuchtigkeit, die Luftreinheit, die Luftbewegung und die Temperaturen der Umgebungsflächen. Man denke an das unangenehme Zug- und Kältegefühl im Bereich von schlecht gedämmten Fenstern oder kalten Außenwänden. Die Luftfeuchtigkeit verhält sich "relativ" zur Temperatur - warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft. Mit der Konsequenz, dass warme Luft bei Abkühlung (zum Beispiel an kalten Flächen) einen Teil des Wasserdampfes als Kondenswasser ausscheidet. Zwei Alternativen stehen dann zur Beobachtung:

• Das Kondensat wird kapillar von einer Fläche aufgenommen oder
• es kommt örtlich zur Tropfen- und Pfützenbildung.

Aus dem permanenten Zusammenspiel von Raumtemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit ergibt sich durch Aufnahme und Abgabe von Wasserdampf in die Luft bzw. aus der Luft ein sogenanntes "Behaglichkeitsfeld". Es ist definiert durch Raumlufttemperaturen von 18°C bis 24°C und relative Luftfeuchten zwischen 35 und 65 Prozent. Hohe Luftfeuchtigkeiten werden bei niedrigen Temperaturen angenehmer empfunden, als bei warmer, "schwüler Luft". Für Letztere sorgt unsere Lebensweise. Durch ausgiebiges Duschen, Waschen, Kochen und mit üppig sprießenden Zimmerpflanzen produzieren wir "je Person" bis zu vier Liter Wasser pro Tag. Kann diese in Form von Dampf gebundene Wassermenge durch dichte Konstruktionen nicht nach außen entfleuchen (die EnEV trägt ihren Teil dazu bei!), wird die vorhandene Raumluftmenge zum begrenzten Aufnahmereservoir. Und dieses droht bei unzureichender Ablüftung durch Aufschaukeln der enthaltenen Dampfmenge, also steigende relative Luftfeuchtigkeit, immer mehr "unter Dampf" zu geraten. Bei vermehrt drohender Kondensation baut sich damit - vor allem im permanenten Wiederholungsfall - für die Bewohner wie für die Bausubstanz ein Schadenspotential auf, das vom Schimmelpilzbefall auf Wandoberflächen bis hin zu Zerstörungsprozessen im Wandgefüge reichen kann.

Ausgiebiges Hinauslüften dampfhaltiger Innenluft ist deshalb angesagt. Was andererseits bei steigenden Energiepreisen die Überlegung provozieren könnte, dies lieber zu lassen. Kommt es deshalb, was zu erwarten ist, zum Kondensatausfall, so zeigt sich als erste Folge Schimmelpilzbefall auf permanent feuchten Wandflächen. Laut Statistik leben in Deutschland mehr als15 Millionen Menschen unter einem Dach mit diesen unerwünschten - zum Teil unerkannt hinter Möbeln sich ausbreitenden - Untermietern. Die geben Sporen, Myzelbestandteile, Toxine und flüchtige organische Verbindungen an die Raumluft ab und können geruchsbelästigend, schleimhautreizend, infektiös und sogar toxisch wirken. Vor allem gelten sie als Auslöser von Allergien. Studien zeigen, dass in schimmelbelasteten Wohnungen das Risiko ansteigt, an Husten, Schnupfen, Atemwegsreizungen, Bindehautentzündungen und Hautjucken zu erkranken. Im Gefolge von Schimmelpilzen tummeln sich bei entsprechendem Mikroklima überdies vermehrt Milben, Bakterien und Viren im Raum, die das Erkrankungsrisiko noch erhöhen. Fazit: Schimmelpilzbefall in unseren "vier Wänden" ist nicht nur (was viele Betroffene noch immer als vorrangig betrachten) aus optischen Gründen unerwünscht, sondern wegen der davon ausgehenden Gesundheitsrisiken unbedingt zu vermeiden.

Für die Antwort auf die Frage "wie?" lohnt ein Ausflug in die Biologie. Obwohl nicht besonders anspruchsvoll, brauchen Schimmelpilze für ihr Wachstum notwendigerweise drei Dinge: Eine Spore, organische Nährstoffe und Wasser für die Zellbildung und den Nährstofftransport. Wärme unterstützt das Wachstum. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang der Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft. Ab einer relativen Luftfeuchte über 70% beginnen Schimmelpilzkolonien zu gedeihen, mit analog zunehmender Tendenz. Der Befall beginnt an Stellen mit verminderter oder gänzlich fehlender Luftzirkulation, also in Raumecken und hinter Möbeln. Besonders anfällig sind generell jene Außenwandbereiche, wo sichtbares oder absorbiertes Tauwasser ausfällt. In unbeheizten Räumen kann sich trotz ausreichender Lüftung Schimmelpilz bilden. Neben der Feuchtigkeit entscheidet das Nährstoffangebot über das Gedeihen von Schimmelkolonien. Ein reichhaltigeres Menü, als auf feuchten Stellen sich anlagernder Staub, bieten Tapeten samt Kleister - wobei Raufasertapeten mit ihrem hohen Lignin- und Zuckergehalt als besondere "Leckerbissen" gelten.

Die entscheidende Aufgabe heißt also "Entzug der existenziellen Grundlagen", was zunächst eine Modifikation der gefährdeten Wandoberflächen bedeuten kann. Ausführliches Lüften - manuell in Form einer regelmäßigen Fensterlüftung oder automatisch als "kontrollierte Wohnraumlüftung" - unterstützt die Luftbewegung und Zirkulation. Außerdem reduziert es die Luftfeuchtigkeit. Bei Betrachtung aller Aspekte wird allerdings die wichtigste Maßnahme gegen Schimmelpilzbefall deutlich: Potenzielle Besiedelungs-Untergünde müssen trocken bleiben oder trocken gelegt werden, was unter zwei Bedingungen geschehen kann:

• Entweder muss die Oberfläche durch Wärmedämmmaßnahmen auf ein Temperaturniveau oberhalb des Taupunktes angehoben werden.
• Oder aber der Untergrund muss in einem permanenten Wechselspiel so viel Wasser absorbieren und wieder an die Raumluft abgeben, dass sich zu keiner Zeit und an keiner Stelle ausreichend Feuchtigkeit für Schimmelbefall anlagern kann.

Gleich beide Bedingungen erfüllt das Calsitherm Klimaplatten System. Es wurde - im Rahmen des Forschungsprojektes INSUMAT seitens der EU gefördert - in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauklimatik der TU Dresden als Innendämmsystem auf Calciumsilikat-Basis entwickelt. Als Hauptkomponente des Systems ist die Calsitherm Klimaplatte so eingestellt, dass sie eine "aktive" Kapillarität mit einem geringen Dampfwiderstand (μ = 6) verbindet. Die vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) bauaufsichtlich als Wärmedämmplatte zugelassene Klimaplatte besteht aus den Ausgangsmaterialien Calciumoxid, Siliziumdioxid, Zellulosefasern und Wasser. Das Herstellen der Platten erfolgt - auf Plattendicke (2,5mm bis 10 mm) ausgerichtet - über Nasspressen, Autoklavieren, Trockenen und Zuschnitt. Ihre intensive Kapillaraktivität ist die wichtigste Eigenschaft der Platte. In Verbindung mit dem systemkonformen Klebemörtel ermöglicht sie den Verzicht auf eine herkömmliche Dampfsperre, die üblicherweise den Wassereintrag in die Wand verhindern soll.

Bekanntermaßen verursachen indes gerade bei der problematischen Innendämmung Planungsfehler sowie unkorrekte und mangelhafte Bauausführungen immer wieder gravierende Feuchteschäden. In deren Gefolge drohen erneute und dazu oftmals teurere Sanierungen. Unbeschadet dessen, sind diffusionsdichte Wandkonstruktionen wegen der erheblich abgeminderten oder gänzlich unterbundenen Regulierung der Raumfeuchte im Prinzip überhaupt nicht erstrebenswert. Bei Verzicht auf den diffusionsdichten Wandaufbau, ist allerdings von Kondensatausfall am Taupunkt innerhalb des Wandgefüges auszugehen. Diesem Sachverhalt muss man bei der Innendämmung konstruktiv begegnen - womit wieder der Bogen zur Klimaplatte geschlagen ist.

Verarbeitungstechnisch wichtig ist, dass die Klimaplatten ganzflächig an die Innenwand geklebt werden. Aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit und wegen des größeren Dampfwiderstandes im Vergleich zur Klimaplatte kommt es bei extremen Außentemperaturen an der inneren Grenzschicht des Klebers zur Kondensation. Verursacht durch die hohe Kapillaraktivität der Klimaplatte setzt aber zugleich ein Prozess der "Flüssigwasserverteilung" ein, der im mikroporösen Plattengefüge schnell zur großräumlichen Einlagerung der anfallenden Kondensatmenge führt. Eine lokale Belastung durch Tauwasser unterbleibt - die Oberfläche der Platte bleibt ganzflächig trocken. Milliarden von Mikroporen, die großräumlich sowohl miteinander, als auch mit der Plattenoberfläche und deshalb mit der Außenluft verbunden sind, machen die Platten immens saugfähig (siehe Eingangsbild). Das entsprechende Porenvolumen sorgt überdies dafür, das die Platten in der Lage sind, bis zu 90 Prozent ihres Gesamtvolumens als Flüssigwasser aufzunehmen. Deshalb ist die Klimaplatte in der Lage, auch bei extremen klimatischen Verhältnissen die anfallende Feuchtigkeit gefahrlos zu speichern. Der rückseitige Kleber nimmt wegen seiner deutlich geringeren Flüssigwasserleitfähigkeit so gut wie kein Wasser auf und verhindert auf diese Weise einen Feuchtigkeitseintrag in das Mauerwerk. Trotz ihrer im direkten Vergleich hohen Rohdichte (200-240) verhält sich also die Calciumsilikatplatte im Prinzip wie ein Schwamm. Sie nimmt Flüssigwasser auf, verteilt es in ihrem Porengefüge, lagert es vorübergehend ein und gibt es dann - in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte im Raum - bis zur entsprechenden Ausgleichsfeuchte in Form von Wasserdampf wieder an die Umgebung ab. Das Ergebnis dieser Regulierungsprozesse sind dauerhaft trockene und für den Schimmelpilz ganz und gar ungeeignete Platten-, bzw. Raumoberflächen. Zusätzlichen Schutz vor Schimmelbefall bietet der hohe pH-Wert (pH 10) der Platte, der das Wachstum von Schimmelpilzen auf Dauer verhindert. Das Plattenmaterial ist obendrein resistent gegen Ungeziefer und dabei vor allem ökologisch unbedenklich - eine Klassifizierung der Arbeitsgemeinschaft Umweltverträgliches Bauprodukt e.V. (AUB) liegt vor. Deshalb können Plattenreste während der Bauphase als Bauschutt entsorgt werden.

Parallel zu dieser Schutzwirkung wirkt sich die anhaltende Regulierung der Luftfeuchtigkeit positiv auf das Mikroklima des Raumes aus. Auch bei extrem hohen Temperaturen wird sich deshalb nie ein sogenanntes "Barrackenklima" einstellen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass wegen der Funktionssicherung die einzelnen Komponenten des Systems korrekt verwendet und die Oberflächen-Schlussbeschichtung auf die gewünschten Eigenschaften abgestimmt sind. Empfehlenswert sind Reinsilikat-, Kalk- und Kreidefarben, aber auch dekorative Lehmputze sind eine funktionale und gestalterische Alternative. Ungeeignet sind hingegen in der Regel Dispersionsfarben, die mit ihrem höheren Diffusionswiderstand die Funktionalität der Klimaplatten behindert. Auch Raufasertapeten empfehlen sich wegen ihres hohen Holzanteiles nicht, während diffusionsoffenes Dekogewebe problemlos verwendet werden kann.

Die Innendämmung mit der Calsitherm Klimaplatte kommt als Problemlösung hauptsächlich bei denkmalgeschützten Gebäuden zur Anwendung. Sie greift aber auch bei Fachwerkhäusern und dämmtechnisch ungünstigen bautechnischen Konstruktionen neuerer Zeit, für die es bisher keine dauerhafte Lösung gegen Schimmelbefall gab. Neben der Feuchtigkeitsregulierung und ihrer Eigenschaft als Wärmedämmung (λz = 0,065 W/mK, Wärmeleitgruppe 065) ist die Einstufung der Platten in die Brandschutzklasse A1 (nach DIN 4102) ein wesentliches Argument für ihre Verwendung. Grundsätzlich ist die Klimaplatte für alle baulich-räumlichen Situationen und Konstruktionen einer Innendämmung verwendbar. Vor allem in den üblicherweise tauwassergefährdeten Raumecken und Gebäudewinkeln - also im Bereich von geometrischen Wärmebrücken - zeigt die Klimaplatte ihre individuellen Stärken. Sowohl theoretische Berechnungen, wie auch sensortechnisch überwachte Sanierungsobjekte zeigen, dass die mit beruhigendem Abstand über Taupunkt erhöhte Oberflächentemperatur im Verbund mit dem hohen Wasseraufnahmevermögen der Platte beruhigenden Schutz auch bei extremen Raunklimasituationen bieten.

Hergestellt wird die 125 x 100 cm große Platte in den Dicken 25 mm bis 50 mm, auch eine Dicke von 100 mm ist möglich. Eine dünnere Platte mit 15 mm Dicke und einem handlichen Format gibt es für Fensterleibungen. Handwerklich verarbeitet wird die Klimaplatte mit praxisüblichen Trockenbauwerkzeugen. Der Staubabfall beim Sägen und Zurichten der Platte ist vergleichsweise gering. Auch an dieser Stelle zeigen sich die Vorteile der Plattenherstellung durch Pressen, anstatt des Sägens aus großen Blöcken. Das Pressen mit hohem Druck sichert nicht nur glatte Oberflächen und eine exakte Platten-dicke, sondern auch höchste Eigen- und Kantenstabilität.