Sockel quo vadis? - Quadriga

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Im Blickpunkt: Holzschutz
Sockel quo vadis?
Freiland- und Laboruntersuchungen der Holzforschung Austria zeigen Probleme
und Lösungen für den Holzbau
Die Realisierung schwellenfreier Übergänge zählt unbestritten
zu den kritischsten Detaillösungen an Gebäuden - insbesondere
im Holzbau. Die architektonischen Vorgaben und die
Komfortwünsche der Nutzer, aber auch die veränderte Gesetzeslage
hinsichtlich des barrierefreien Bauens fordern neue
Ausführungen. Die meisten feuchtebedingten Bauschäden
werden nach wie vor durch Eindringen von Regen- oder
Grundwasser verursacht. Auch Schmelzwasser und in der Konstruktion
befindliches Kondensat in flüssigem und gefrorenem
Zustand sind als Schadensursache nicht zu vernachlässigen.
In diesem Fall kommt dem konstruktiven Feuchteschutz
ein besonderer Stellenwert zu, denn kaum ein anderes Holzbauteil
ist schwieriger auszutauschen als eine zerstörte
Schwelle.
Autorin:
Sylvia Polleres
Holzforschung Austria, Wien
Architektur versus Technik
Ziel dieses Teils des von der
Holzforschung Austria im
Jahr 2006 initiierten Forschungsprojektes
„Architektur
versus Technik“ – Sockel und
Fensteranschluss, war es auf
derzeit am Markt befindliche
(Standard)Ausführungen mit
praxistauglichen Lösungen zu
reagieren, um Schäden zu
vermeiden, welche den Holzhausbau
in Misskredit bringen
könnten. (Fensteranschluss
siehe Heft 6/2009).
Um die komplexen Zusammenhänge
zwischen Diffusion,
Flüssigwasser, konstruktive
Ausführung und in letzter
Konsequenz Dauerhaftigkeit
systematisch untersuchen zu
können, gliederte sich das
Projekt in folgende Abschnitte:
• Konstruktion und Objektanalyse,
• Laboruntersuchungen zum
Thema Diffusion,
• Simulationsberechnungen
mit WUFI®2D,
• Feldversuche an zwei Forschungsgebäuden
und
schlussendlich
• die Erarbeitung von Leit -
details.
Diffusionsverhalten: Wie
verläuft der Diffusionsstrom
eigentlich?
Aufgrund der Vorgaben von
Gestaltung und auch Barrierefreiheit
in vielen Bauvorhaben
wird die Schwelle der Außenwände
unter das Außenniveau
des Geländes bzw. des Terrassenbelages
gelegt. Dies erfordert
eine zusätzliche Abdichtung
gegen Flüssigwasser von
außen. Diese Abdichtungsmaßnahmen
ändern die
dampfdiffusionstechnischen
Voraussetzungen, die mittels
Laboruntersuchungen und
Simulationsberechungen analysiert
wurden.
Sind zusätzliche Maßnahmen
auf der Konstruktionsinnenseite
nötig, um bei einer
Außenabdichtung von ca. 50
cm Höhe schädliche Kondensatbildung
in der Konstruktion
und eine Durchfeuchtung
der Fußschwelle zu vermeiden?
In umfangreichen Laboruntersuchungen
(Abb. 2)
wurde die Frage beantwortet,
ob der Diffusionsstrom bei
unterschiedlichen innen- und
außenseitigen Abdichtungshöhen
diffus, linear oder abfallend
durch die Außenwandkonstruktion
verläuft. Des
Weiteren wurde das Rücktrocknungspotential
im So -
ckelbereich untersucht.
Die Ergebnisse zeigten, dass
der Diffusionsstrom annähernd
linear durch die Außenwandkonstruktion
verläuft.
Dies bedeutet, dass die innere
Dampfbremse- und die Außenabdichtungen
gleich hoch
ausgeführt werden können,
aus Sicherheitsgründen wird
jedoch innen eine um ca.
10 cm höhere empfohlen.
Sowohl die Ergebnisse der
Laborversuche, der Simulationsberechungen
und der bisherig
durchgeführten Feldversuche
zeigten, dass einerseits
innen eine ausreichende
Dampfdichtheit notwendig ist,
andererseits diese nicht
zwangsläufig größer sein
muss als die äußere.
Die durchgeführten Simulationen
legen nahe, dass eine
OSB-Platte allein aufgrund ihres
eher niedrigen s d -Wertes
von 2-3 m als Dampfbremse
nur bedingt geeignet ist, ein
unter Erdniveau eingebautes
Sockelholz dauerhaft schadfrei
zu halten. Alleine aus den
Diffusionsvorgängen werden
Abb.1:
Leider oft die Regel – Anschlussausführung
nicht nur im Terrassenbereich
Abb.2:
Untersuchungen zum Diffusionsstrom
bei Wandelementen mit unterschied -
lichen Abdichtungshöhen in einer Klimakammer
der Holzforschung Austria

Im Blickpunkt: Holzschutz
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1/2010
Abb. 3:
Schematische Darstellung des simulierten
Anschlusses.
Innen: Dampfbremse s d = 50 m, Gipsfaserplatte.
200 mm Mineralfaser-
Dämmung.
Außen: Gipsfaserplatte und Abdichtung
mit s d = 1 m bzw. s d = 360 und
50 mm XPS-Dämmung, 300 mm
hoch. Adiabate Schnittgrenzen an
den Bauteilrändern.
Abb. 4:
Verlauf der Holzfeuchtigkeit im Sockelholz
bei Ausführung gem. Abb. 3.
Holzausgangsfeuchte: 15 bzw. 25 M-%
die zulässigen 18 M-%
(Grenzwert in Österreich, in
Deutschland: 20 M-%) jährlich
über mehrere Monate
überschritten.
Die Behinderung des sommerlichen
Trocknungseffekts
durch Umkehrdiffusion bei
einer dichteren Dampfbremse
(s d = 50 m) wirkt sich in geringerem
Maße aus, als das
Fehlen dieser Dampfbremse
auf die winterliche Auffeuchtung.
Bereits innere Dampfbremsen
mit ca. 7 m verhindern
ein Auffeuchten der
Holzkonstruktion, auch wenn
als Außenabdichtung sehr
dichte Materialien (Hochzug
ca. 50 cm; s d -Wert ≥ 170 m)
eingesetzt werden. Dies bedeutet,
dass es bei Einbau von
trockenem Holz in Folge von
Diffusion zu keinem schädlichen
Feuchteeintrag kommt.
Rücktrocknungspotential
Bei feuchterem Konstruktionsholz
(Fußschwellen mit
Holzfeuchten von 25 % bis
30 %), musste bei dieser Ausführungsvariante
jedoch festgestellt
werden, dass nur ein
geringes Rücktrocknungspotential
besteht. Das heißt der
Austrocknungsprozess geht
sehr langsam vor sich. Dies ist
einerseits auf die eingesetzten
Materialien und andererseits
auf die bauphysikalisch relevanten
Klimata im Schwellenbereich
zurückzuführen. Aufgrund
der fehlenden direkten
Solarstrahlung kommt es nur
zu einem geringen Partialdruckgefälle.
Die Austrocknung
kann mehrere Jahre
dauern.
Abbildung 4 stellt den Verlauf
der Holzfeuchtigkeit in der
Schwelle. Bei unterschiedlichen
Ausgangsfeuchten (15 %
bzw. 25 %) und Dampfsperrwerten
dar. Hierbei zeigt sich,
dass bei diesen Varianten
grundsätzlich ein Austrocknungspotential
gegeben ist.
Über jenen Zeitraum von
mehreren Jahren, der benötigt
wird, um von 25 auf 18 M.-%
Holzfeuchte dauerhaft abzutrocknen,
sind Schäden jedoch
nicht auszuschließen.
Holz trocken einbauen
Hiermit ist die erste Anforderung
an einen feuchtesicheren
Holzbausockel klar – und
leicht einzuhalten: Gerade für
die Schwellhölzer muss tro -
ckenes Holz verbaut werden.
Aber ein Feuchteeintrag ist
auch während der Produktion,
der Montage und/oder der
Nutzung nicht ausgeschlossen.
Deshalb sollten Konstruktionen
mit ausreichendem
Austrocknungspotential ausgeführt
werden. Ein solches
wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes
lediglich bei
nach außen hin diffusionsoffeneren
Ausführungen
(s d -Wert von ca. 1,0 m) festgestellt.
Bauphysikalisch stellt die
Ausführung mit einer außenseitigen
diffusionsoffeneren
Abdichtungsfolie (s d -Wert
≤ 2,0 m) sowie einer mindestens
4 mal dichteren inneren
Dampf bremse eine gute Lösung
dar, welche auch über
ein gutes Austrocknungspotential
verfügt.
Damit kann auch laut
ÖNORM B 3804 auf einen
chemischen Holzschutz verzichtet
werden. Als diffusionsoffene
Abdichtung wurde
hierzu in den Versuchshäusern
ein hochwertiges mehrlagiges
Gewebe mit PET Vlies eingesetzt,
welches sich durch seine
Dicke und sein relativ hohes
Gewicht als sehr strapazierfähig
erwies. Das Produkt ist jedoch
bis dato nur als Unterdachbahn
am Markt erhältlich.
Eine Weiterentwicklung durch
ein aufgebrachtes Gelege, welches
die Folie noch besser vor
mechanischen Verletzungen
schützen sollte, ist durch die
beteiligte Firma angedacht.
Ein konstruktives Muss –
5 cm Höhenunterschied
trocken, s d, außen = 360 m
nass, s d, außen = 1 m
trocken, s d, außen = 1 m
nass, s d, außen = 360 m
Im Feldversuch wurden
auch die Ausführungsqualität
bzw. die Dauerhaftigkeit der
16 unterschiedlichen Varianten
beurteilt. Dabei wurde
festgestellt, dass bereits kleine
Leckagen der äußeren Abdichtung,
bedingt durch Ausführungsmängel
und/oder Alterung,
zu Flüssigwassereintrag
unter der Schwellenkonstruktion
in das Innere des Gebäudes
führte (Abb. 5). Dies
konnte geschehen, da die jeweiligen
Wandkonstruktionen
so auf der Betonplatte montiert
wurden, dass diese unter
den Außenwänden durchge-

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Im Blickpunkt: Holzschutz
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Abb. 5:
Wassereintritt nach heftigeren Regentagen
unter der Schwelle im Forschungshaus
B in das Innere des
Gebäudes
Absolut
unverwüstlich
Abb. 6:
Einfache Prinzipskizzen für den
Sockelanschluss
a) gegen Erdreich;
b) für eine Terrasse.
6a
6b
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Im Blickpunkt: Holzschutz
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Abb. 7:
a) Leitdetail und ausgeführtes Beispiel
für barrierefreien Sockelanschluss.
b) Eine (fast) gelungene Ausführung
aus der Praxis.
hend verlief und auf der Außenseite
somit auch die Rohdecke
der jeweilig ausgeführten
Terrasse darstellte. Aus
diesem Grund sollte ein geometrischer
Höhenunterschied
(Stufe) zwischen Kellerdecke
bzw. Fundamentplatte und
angrenzendem Erdreich von
mindestens 10 cm bzw. angrenzender
Terrasse von mindestens
5 cm ausgeführt werden
(Abb. 6).
Hilfreiche Leitdetails
Gemäß ÖNORM B 2320:2005
„Wohnhäuser aus Holz“ werden
hinsichtlich der Anforderungen
an den Feuchtigkeitsschutz
der Fußschwelle folgende
Forderungen gestellt:
„Holz darf niemals mit dem
Erdreich in Berührung kommen.
Wohnhäuser aus Holz
sind daher auf geeignete (z.B.
gemauerte oder betonierte)
Unterbauten zu stellen, sodass
unter Berücksichtigung von
Geländeform bzw. Lage des
Bauplatzes eine Sockelhöhe
von mind. 30 cm sichergestellt
ist. Dieses Maß darf dann unterschritten
werden, wenn besondere
technische Vorkehrungen
(z.B. wirksame Drainagen,
Verblechungen) zum
Schutz des Holzes, speziell jedoch
für die Schwellkonstruktion
getroffen werden.
Die Fußschwelle darf nicht
unter dem Außenniveau eingebaut
werden.“
Die im Rahmen des Projektes
unter Berücksichtigung aller
Forschungsergebnisse erarbeiteten
Lösungsvorschläge
stellen solche „besondere technische
Vorkehrungen“ dar und
sind in Leitdetails übersichtlich
dargestellt (ein Beispiel
zeigt Abb. 7). Diese Leitdetails
beinhalten auch Lösungsvorschläge,
bei welchen die Fußschwellen
unter Außenniveau
ausgeführt sind. Durch besondere
Maßnahmen, die in den
Kommentaren hinzugefügt
sind, ist sichergestellt, dass
ein rascher Wasserablauf auch
unter der Voraussetzung einer
laufenden Wartung gewähr -
leis tet ist.
Das in Abbildung 7 a dargestellte
Leitdetail zeigt eine
gute barrierefreie Lösungsvariante.
Durch das Absenken
des Außenniveaus von mind.
100 mm unter die Kellerde -
cken oberkante und eine ausreichende
Rollierung entsteht
im Bereich der Bau anschlussfuge
Außenwand und Keller
keine Gefahr durch Stauwasser.
Das vorhandene Gelände
wird mittels Betonschürze
gefasst, auf der ein
Winkel be fes tigt und ein Gitterrost
aufgelegt wird. Die
Funktion der Wasserabführung
muss dauerhaft gewährleistet
sein (Wartung 1x jährlich)
und der Gitterrost leicht
zu demontieren. Die Ausführung
des WDVS der Außenwandfassade
im Spritzwasserbereich
ist laut den Verarbeitungsrichtlinien
der Systemhersteller
auszuführen. Eine
Umsetzung dieses Leitdetails
mit einer Holzfassade zeigt die
Abbildung 7 b.
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