Sockel quo vadis? - Quadriga
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1/2010 –21–<br />
Im Blickpunkt: Holzschutz<br />
<strong>Sockel</strong> <strong>quo</strong> <strong>vadis</strong>?<br />
Freiland- und Laboruntersuchungen der Holzforschung Austria zeigen Probleme<br />
und Lösungen für den Holzbau<br />
Die Realisierung schwellenfreier Übergänge zählt unbestritten<br />
zu den kritischsten Detaillösungen an Gebäuden - insbesondere<br />
im Holzbau. Die architektonischen Vorgaben und die<br />
Komfortwünsche der Nutzer, aber auch die veränderte Gesetzeslage<br />
hinsichtlich des barrierefreien Bauens fordern neue<br />
Ausführungen. Die meisten feuchtebedingten Bauschäden<br />
werden nach wie vor durch Eindringen von Regen- oder<br />
Grundwasser verursacht. Auch Schmelzwasser und in der Konstruktion<br />
befindliches Kondensat in flüssigem und gefrorenem<br />
Zustand sind als Schadensursache nicht zu vernachlässigen.<br />
In diesem Fall kommt dem konstruktiven Feuchteschutz<br />
ein besonderer Stellenwert zu, denn kaum ein anderes Holzbauteil<br />
ist schwieriger auszutauschen als eine zerstörte<br />
Schwelle.<br />
Autorin:<br />
Sylvia Polleres<br />
Holzforschung Austria, Wien<br />
Architektur versus Technik<br />
Ziel dieses Teils des von der<br />
Holzforschung Austria im<br />
Jahr 2006 initiierten Forschungsprojektes<br />
„Architektur<br />
versus Technik“ – <strong>Sockel</strong> und<br />
Fensteranschluss, war es auf<br />
derzeit am Markt befindliche<br />
(Standard)Ausführungen mit<br />
praxistauglichen Lösungen zu<br />
reagieren, um Schäden zu<br />
vermeiden, welche den Holzhausbau<br />
in Misskredit bringen<br />
könnten. (Fensteranschluss<br />
siehe Heft 6/2009).<br />
Um die komplexen Zusammenhänge<br />
zwischen Diffusion,<br />
Flüssigwasser, konstruktive<br />
Ausführung und in letzter<br />
Konsequenz Dauerhaftigkeit<br />
systematisch untersuchen zu<br />
können, gliederte sich das<br />
Projekt in folgende Abschnitte:<br />
• Konstruktion und Objektanalyse,<br />
• Laboruntersuchungen zum<br />
Thema Diffusion,<br />
• Simulationsberechnungen<br />
mit WUFI®2D,<br />
• Feldversuche an zwei Forschungsgebäuden<br />
und<br />
schlussendlich<br />
• die Erarbeitung von Leit -<br />
details.<br />
Diffusionsverhalten: Wie<br />
verläuft der Diffusionsstrom<br />
eigentlich?<br />
Aufgrund der Vorgaben von<br />
Gestaltung und auch Barrierefreiheit<br />
in vielen Bauvorhaben<br />
wird die Schwelle der Außenwände<br />
unter das Außenniveau<br />
des Geländes bzw. des Terrassenbelages<br />
gelegt. Dies erfordert<br />
eine zusätzliche Abdichtung<br />
gegen Flüssigwasser von<br />
außen. Diese Abdichtungsmaßnahmen<br />
ändern die<br />
dampfdiffusionstechnischen<br />
Voraussetzungen, die mittels<br />
Laboruntersuchungen und<br />
Simulationsberechungen analysiert<br />
wurden.<br />
Sind zusätzliche Maßnahmen<br />
auf der Konstruktionsinnenseite<br />
nötig, um bei einer<br />
Außenabdichtung von ca. 50<br />
cm Höhe schädliche Kondensatbildung<br />
in der Konstruktion<br />
und eine Durchfeuchtung<br />
der Fußschwelle zu vermeiden?<br />
In umfangreichen Laboruntersuchungen<br />
(Abb. 2)<br />
wurde die Frage beantwortet,<br />
ob der Diffusionsstrom bei<br />
unterschiedlichen innen- und<br />
außenseitigen Abdichtungshöhen<br />
diffus, linear oder abfallend<br />
durch die Außenwandkonstruktion<br />
verläuft. Des<br />
Weiteren wurde das Rücktrocknungspotential<br />
im So -<br />
ckelbereich untersucht.<br />
Die Ergebnisse zeigten, dass<br />
der Diffusionsstrom annähernd<br />
linear durch die Außenwandkonstruktion<br />
verläuft.<br />
Dies bedeutet, dass die innere<br />
Dampfbremse- und die Außenabdichtungen<br />
gleich hoch<br />
ausgeführt werden können,<br />
aus Sicherheitsgründen wird<br />
jedoch innen eine um ca.<br />
10 cm höhere empfohlen.<br />
Sowohl die Ergebnisse der<br />
Laborversuche, der Simulationsberechungen<br />
und der bisherig<br />
durchgeführten Feldversuche<br />
zeigten, dass einerseits<br />
innen eine ausreichende<br />
Dampfdichtheit notwendig ist,<br />
andererseits diese nicht<br />
zwangsläufig größer sein<br />
muss als die äußere.<br />
Die durchgeführten Simulationen<br />
legen nahe, dass eine<br />
OSB-Platte allein aufgrund ihres<br />
eher niedrigen s d -Wertes<br />
von 2-3 m als Dampfbremse<br />
nur bedingt geeignet ist, ein<br />
unter Erdniveau eingebautes<br />
<strong>Sockel</strong>holz dauerhaft schadfrei<br />
zu halten. Alleine aus den<br />
Diffusionsvorgängen werden<br />
Abb.1:<br />
Leider oft die Regel – Anschlussausführung<br />
nicht nur im Terrassenbereich<br />
Abb.2:<br />
Untersuchungen zum Diffusionsstrom<br />
bei Wandelementen mit unterschied -<br />
lichen Abdichtungshöhen in einer Klimakammer<br />
der Holzforschung Austria
Im Blickpunkt: Holzschutz<br />
–22–<br />
1/2010<br />
Abb. 3:<br />
Schematische Darstellung des simulierten<br />
Anschlusses.<br />
Innen: Dampfbremse s d = 50 m, Gipsfaserplatte.<br />
200 mm Mineralfaser-<br />
Dämmung.<br />
Außen: Gipsfaserplatte und Abdichtung<br />
mit s d = 1 m bzw. s d = 360 und<br />
50 mm XPS-Dämmung, 300 mm<br />
hoch. Adiabate Schnittgrenzen an<br />
den Bauteilrändern.<br />
Abb. 4:<br />
Verlauf der Holzfeuchtigkeit im <strong>Sockel</strong>holz<br />
bei Ausführung gem. Abb. 3.<br />
Holzausgangsfeuchte: 15 bzw. 25 M-%<br />
die zulässigen 18 M-%<br />
(Grenzwert in Österreich, in<br />
Deutschland: 20 M-%) jährlich<br />
über mehrere Monate<br />
überschritten.<br />
Die Behinderung des sommerlichen<br />
Trocknungseffekts<br />
durch Umkehrdiffusion bei<br />
einer dichteren Dampfbremse<br />
(s d = 50 m) wirkt sich in geringerem<br />
Maße aus, als das<br />
Fehlen dieser Dampfbremse<br />
auf die winterliche Auffeuchtung.<br />
Bereits innere Dampfbremsen<br />
mit ca. 7 m verhindern<br />
ein Auffeuchten der<br />
Holzkonstruktion, auch wenn<br />
als Außenabdichtung sehr<br />
dichte Materialien (Hochzug<br />
ca. 50 cm; s d -Wert ≥ 170 m)<br />
eingesetzt werden. Dies bedeutet,<br />
dass es bei Einbau von<br />
trockenem Holz in Folge von<br />
Diffusion zu keinem schädlichen<br />
Feuchteeintrag kommt.<br />
Rücktrocknungspotential<br />
Bei feuchterem Konstruktionsholz<br />
(Fußschwellen mit<br />
Holzfeuchten von 25 % bis<br />
30 %), musste bei dieser Ausführungsvariante<br />
jedoch festgestellt<br />
werden, dass nur ein<br />
geringes Rücktrocknungspotential<br />
besteht. Das heißt der<br />
Austrocknungsprozess geht<br />
sehr langsam vor sich. Dies ist<br />
einerseits auf die eingesetzten<br />
Materialien und andererseits<br />
auf die bauphysikalisch relevanten<br />
Klimata im Schwellenbereich<br />
zurückzuführen. Aufgrund<br />
der fehlenden direkten<br />
Solarstrahlung kommt es nur<br />
zu einem geringen Partialdruckgefälle.<br />
Die Austrocknung<br />
kann mehrere Jahre<br />
dauern.<br />
Abbildung 4 stellt den Verlauf<br />
der Holzfeuchtigkeit in der<br />
Schwelle. Bei unterschiedlichen<br />
Ausgangsfeuchten (15 %<br />
bzw. 25 %) und Dampfsperrwerten<br />
dar. Hierbei zeigt sich,<br />
dass bei diesen Varianten<br />
grundsätzlich ein Austrocknungspotential<br />
gegeben ist.<br />
Über jenen Zeitraum von<br />
mehreren Jahren, der benötigt<br />
wird, um von 25 auf 18 M.-%<br />
Holzfeuchte dauerhaft abzutrocknen,<br />
sind Schäden jedoch<br />
nicht auszuschließen.<br />
Holz trocken einbauen<br />
Hiermit ist die erste Anforderung<br />
an einen feuchtesicheren<br />
Holzbausockel klar – und<br />
leicht einzuhalten: Gerade für<br />
die Schwellhölzer muss tro -<br />
ckenes Holz verbaut werden.<br />
Aber ein Feuchteeintrag ist<br />
auch während der Produktion,<br />
der Montage und/oder der<br />
Nutzung nicht ausgeschlossen.<br />
Deshalb sollten Konstruktionen<br />
mit ausreichendem<br />
Austrocknungspotential ausgeführt<br />
werden. Ein solches<br />
wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes<br />
lediglich bei<br />
nach außen hin diffusionsoffeneren<br />
Ausführungen<br />
(s d -Wert von ca. 1,0 m) festgestellt.<br />
Bauphysikalisch stellt die<br />
Ausführung mit einer außenseitigen<br />
diffusionsoffeneren<br />
Abdichtungsfolie (s d -Wert<br />
≤ 2,0 m) sowie einer mindestens<br />
4 mal dichteren inneren<br />
Dampf bremse eine gute Lösung<br />
dar, welche auch über<br />
ein gutes Austrocknungspotential<br />
verfügt.<br />
Damit kann auch laut<br />
ÖNORM B 3804 auf einen<br />
chemischen Holzschutz verzichtet<br />
werden. Als diffusionsoffene<br />
Abdichtung wurde<br />
hierzu in den Versuchshäusern<br />
ein hochwertiges mehrlagiges<br />
Gewebe mit PET Vlies eingesetzt,<br />
welches sich durch seine<br />
Dicke und sein relativ hohes<br />
Gewicht als sehr strapazierfähig<br />
erwies. Das Produkt ist jedoch<br />
bis dato nur als Unterdachbahn<br />
am Markt erhältlich.<br />
Eine Weiterentwicklung durch<br />
ein aufgebrachtes Gelege, welches<br />
die Folie noch besser vor<br />
mechanischen Verletzungen<br />
schützen sollte, ist durch die<br />
beteiligte Firma angedacht.<br />
Ein konstruktives Muss –<br />
5 cm Höhenunterschied<br />
trocken, s d, außen = 360 m<br />
nass, s d, außen = 1 m<br />
trocken, s d, außen = 1 m<br />
nass, s d, außen = 360 m<br />
Im Feldversuch wurden<br />
auch die Ausführungsqualität<br />
bzw. die Dauerhaftigkeit der<br />
16 unterschiedlichen Varianten<br />
beurteilt. Dabei wurde<br />
festgestellt, dass bereits kleine<br />
Leckagen der äußeren Abdichtung,<br />
bedingt durch Ausführungsmängel<br />
und/oder Alterung,<br />
zu Flüssigwassereintrag<br />
unter der Schwellenkonstruktion<br />
in das Innere des Gebäudes<br />
führte (Abb. 5). Dies<br />
konnte geschehen, da die jeweiligen<br />
Wandkonstruktionen<br />
so auf der Betonplatte montiert<br />
wurden, dass diese unter<br />
den Außenwänden durchge-
1/2010 –23–<br />
Im Blickpunkt: Holzschutz<br />
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Abb. 5:<br />
Wassereintritt nach heftigeren Regentagen<br />
unter der Schwelle im Forschungshaus<br />
B in das Innere des<br />
Gebäudes<br />
Absolut<br />
unverwüstlich<br />
Abb. 6:<br />
Einfache Prinzipskizzen für den<br />
<strong>Sockel</strong>anschluss<br />
a) gegen Erdreich;<br />
b) für eine Terrasse.<br />
6a<br />
6b<br />
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Im Blickpunkt: Holzschutz<br />
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7a<br />
7b<br />
Abb. 7:<br />
a) Leitdetail und ausgeführtes Beispiel<br />
für barrierefreien <strong>Sockel</strong>anschluss.<br />
b) Eine (fast) gelungene Ausführung<br />
aus der Praxis.<br />
hend verlief und auf der Außenseite<br />
somit auch die Rohdecke<br />
der jeweilig ausgeführten<br />
Terrasse darstellte. Aus<br />
diesem Grund sollte ein geometrischer<br />
Höhenunterschied<br />
(Stufe) zwischen Kellerdecke<br />
bzw. Fundamentplatte und<br />
angrenzendem Erdreich von<br />
mindestens 10 cm bzw. angrenzender<br />
Terrasse von mindestens<br />
5 cm ausgeführt werden<br />
(Abb. 6).<br />
Hilfreiche Leitdetails<br />
Gemäß ÖNORM B 2320:2005<br />
„Wohnhäuser aus Holz“ werden<br />
hinsichtlich der Anforderungen<br />
an den Feuchtigkeitsschutz<br />
der Fußschwelle folgende<br />
Forderungen gestellt:<br />
„Holz darf niemals mit dem<br />
Erdreich in Berührung kommen.<br />
Wohnhäuser aus Holz<br />
sind daher auf geeignete (z.B.<br />
gemauerte oder betonierte)<br />
Unterbauten zu stellen, sodass<br />
unter Berücksichtigung von<br />
Geländeform bzw. Lage des<br />
Bauplatzes eine <strong>Sockel</strong>höhe<br />
von mind. 30 cm sichergestellt<br />
ist. Dieses Maß darf dann unterschritten<br />
werden, wenn besondere<br />
technische Vorkehrungen<br />
(z.B. wirksame Drainagen,<br />
Verblechungen) zum<br />
Schutz des Holzes, speziell jedoch<br />
für die Schwellkonstruktion<br />
getroffen werden.<br />
Die Fußschwelle darf nicht<br />
unter dem Außenniveau eingebaut<br />
werden.“<br />
Die im Rahmen des Projektes<br />
unter Berücksichtigung aller<br />
Forschungsergebnisse erarbeiteten<br />
Lösungsvorschläge<br />
stellen solche „besondere technische<br />
Vorkehrungen“ dar und<br />
sind in Leitdetails übersichtlich<br />
dargestellt (ein Beispiel<br />
zeigt Abb. 7). Diese Leitdetails<br />
beinhalten auch Lösungsvorschläge,<br />
bei welchen die Fußschwellen<br />
unter Außenniveau<br />
ausgeführt sind. Durch besondere<br />
Maßnahmen, die in den<br />
Kommentaren hinzugefügt<br />
sind, ist sichergestellt, dass<br />
ein rascher Wasserablauf auch<br />
unter der Voraussetzung einer<br />
laufenden Wartung gewähr -<br />
leis tet ist.<br />
Das in Abbildung 7 a dargestellte<br />
Leitdetail zeigt eine<br />
gute barrierefreie Lösungsvariante.<br />
Durch das Absenken<br />
des Außenniveaus von mind.<br />
100 mm unter die Kellerde -<br />
cken oberkante und eine ausreichende<br />
Rollierung entsteht<br />
im Bereich der Bau anschlussfuge<br />
Außenwand und Keller<br />
keine Gefahr durch Stauwasser.<br />
Das vorhandene Gelände<br />
wird mittels Betonschürze<br />
gefasst, auf der ein<br />
Winkel be fes tigt und ein Gitterrost<br />
aufgelegt wird. Die<br />
Funktion der Wasserabführung<br />
muss dauerhaft gewährleistet<br />
sein (Wartung 1x jährlich)<br />
und der Gitterrost leicht<br />
zu demontieren. Die Ausführung<br />
des WDVS der Außenwandfassade<br />
im Spritzwasserbereich<br />
ist laut den Verarbeitungsrichtlinien<br />
der Systemhersteller<br />
auszuführen. Eine<br />
Umsetzung dieses Leitdetails<br />
mit einer Holzfassade zeigt die<br />
Abbildung 7 b. <br />
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