Ja,ich möchte - Die neue Quadriga

5/2011 –13–
Gründach versus Foliendach
Im Heft 1-2010 hatten wir anhand von Messergebnissen aufgezeigt,
wie negativ sich eine dauerhafte Beschattung auf das
feuchtetechnische (hygrische) Verhalten von Foliendächer
ohne Auflast auswirken kann. Im vorliegenden Beitrag werden
nun Messergebnisse aus zwei besonnten zellulose- und
mineralwollegedämmten Gründachaufbauten diskutiert, mit
den Messergebnissen der Foliendächer verglichen und eine
Möglichkeit aufgezeigt, wie Gründächern in Holzbauweise in
hygrischer Hinsicht sicherer ausgeführt werden können.
Experimentelle
Untersuchungen
Die bei Gründächern über
der Dachabdichtung angeordnete
Substratschicht dämpft
den Temperaturanstieg durch
Sonneneinstrahlung in vollgedämmten
Holzbaugefachen
deutlich. Dieser Effekt wird
häufig zur Verbesserung des
sommerlichen Wärmeschutzes
genutzt, jedoch wird die
Rücktrocknung von im Gefach
vorhandener Feuchtigkeit
hierdurch ebenfalls stark verringert,
was ggf. zu einer
Feuchteakkumulation im Gefach
führen kann. Die nachfolgend
diskutierten Messdaten
wurden im Zuge eines 17monatigen
Freilandversuchs
an den Holzforschung Austria
(HFA) in Wien gewonnen [Teibinger
und Nusser 2010].
Die Aufbauten der untersuchten
Gründachelemente
können Tab. 1 und die Mess-
Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
Leistungsvergleich und Maßnahmen zur Verbesserung der hygrischen Sicherheit
Autoren:
Bernd Nusser,
Martin Teibinger,
Holzforschung Austria, Wien
positionen im Gefach Abb.2
entnommen werden.
An beiden Gründachelementen
wurde eine Luftdichtheitsprüfung
mit Ethanol
durchgeführt. Es konnten
keine Leckagen festgestellt
werden. Konvektive Feuchteeinträge
in die Konstruktion
während des Untersuchungszeitraums
können somit ausgeschlossen
werden.
Dachoberflächentemperaturen
Beim Betrachten der Dachoberflächentemperaturen
in
Abb. 3 wird deutlich, dass die
Gründachtemperatur während
des ersten Sommers 2008
deutlich oberhalb der Außenlufttemperatur
liegt, im Sommer
2009 ist dies nicht mehr
der Fall. Die maßgebende Ursache
hierfür ist im Bewuchsgrad
des Gründaches zu finden.
Im ersten Sommer der
Untersuchung 2008 zeigt das
Gründach noch einen lückenhaften
Bewuchs und eine
strahlungsabsorbierende
dunkle Oberfläche. Im Sommer
2009 wurde durch den
mittlerweile sehr dichten Bewuchs
die Erwärmung der
Dachfläche verringert.
Im Vergleich zum „nackten“
Foliendach zeigt das Gründach
im Sommer geringere
und im Winter kurzzeitig etwas
höhere Dachoberflächentemperaturen.
Die Unterschiede
im Winter sind jedoch
gering.
Klimate im Gefach
Anhand von Abb. 4 wird ersichtlich,
dass die relative
Luftfeuchte (r. LF.) in den
Gründächern an der äußeren
Beplankung der Gefache ganzjährig
deutlich über dem Foliendachelement
A3 liegt. Element
A3 entspricht bis auf das
Gründach dem Aufbau von
Element A5, hat also ebenfalls
Mineralfaserdämmung und
eine feuchtevariable Dampfbremse
[Nusser et al. 2010].
Die geringen sommerlichen
Dachtemperaturen der Gründächer
sorgen für eine geringere
Rücktrocknung durch
Umkehrdiffusion und damit
auch im Winter für ein deutlich
höheres Niveau der r. LF.
als im Foliendach. Während
in dem Foliendach bereits
Mitte Januar die Feuchteumverteilung
von der Gefachaußen-
zur Gefachinnenseite beginnt,
bleibt die r. LF. in den
Gründächern gefachaußenseitig
bis April bei etwa 90 %.
Auf der Gefachinnenseite
stellt sich im Sommer aufgrund
der weniger stark ausgeprägtenFeuchteumverteilung
der Gründächer dort eine
deutlich geringere r.LF. ein als
bei dem Foliendach. Im Winter
liegt die r.LF. in den Gründächern
gefachinnenseitig
hingegen etwas höher als in
dem Foliendach. Sie befinden
sich allerdings auf einem
unkritischen Niveau unter
40% r.LF.
Materialfeuchte
Die Materialfeuchten der
Beplankung und der Flanken
der Sparren liegen in den untersuchten
Gründächern vor
allem an der Gefachaußenseite
zumeist über den Werten des
Foliendaches, wie Abb. 5
Abb. 1:
Dachansicht der untersuchten Gründächer
mit nahezu flächendeckender
Bewuchs im zweiten Sommer
zeigt. Hierbei erreicht das mit
Mineralwolle gedämmte Gründachelement
(A5) die höchs ten
Materialfeuchten von bis zu
20 M-% in der äußeren Beplankung
und am außenseitigen
Sparrenrand.
Um Rücktrocknungsvorgänge
beobachten zu können,
wurde am Anfang des Freilandversuchs
(April 2008)
künstlich eine Auffeuchtungsphase
geschaffen. Während
dieser wurde das Raumklima
im Forschungs haus auf 70 %
erhöht, was, wie Abb. 5 zeigt,
eine Erhöhung der Materialfeuchte
zur Folge hatte.
Das sommerliche Abtrocknen
der dadurch erhöhten
OSB-Feuchte kann in Element
A5 erst im September 2008
beobachtet werden. Im Winter
2008/09 steigt die dortige Materialfeuchte
wieder auf Werte
um 18 M-% an. Das mit Zellulose
gedämmte Gründachelement
(AW) trocknet nach der

Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
Tab.1: Aufbau der untersuchten Gründachelemente. Die Dachneigung beträgt 2°
Schicht-Nr.
Bezeichnung
Element AW Element A5
1 16 mm MDF
2
Vliesdampfbremse
s d = 2,2 m
Pro Clima Intello ®
3 280 mm KVH-Fichte
4 Zellulose eingeblasen Glaswolle
r1 = (38-65) kg/m3 r1 = 14,5 kg/m
5 19 mm OSB/3
6 EPDM Schwarz mech. befestigt
7
1 Herstellerangaben
10 mm Schutzvlies +
70 mm extensive Begrünung
Abb. 2:
Schematische Darstellung der Messpositionen
im Gefach der untersuchten
Dachelemente.
H1 ... H5 = Materialfeuchte;
F1 ... F3 = relative Luftfeuchte/
Temperatur;
T1 ... T3 = Temperatur;
E = Tracergas
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–14–
Effi ziente Sanierungslösung:
Luftdichtbahn PAVATEX LDB 0.02,
PAVATHERM PLUS +
Auffeuchtungsphase hingegen
wesentlich schneller und deutlicher
ab. Im Frühjahr 2009
steigt die Materialfeuchte der
OSB in Element AW nur auf
Werte um 16 M-% an.
Variabel ist nicht
immer besser
Bemerkenswert ist, dass die
erhöhten Feuchten bei gleichem
Innen- und Außenklima
entstehen, obwohl das MiFa-
Element A5 eine feuchtevariable
und das Element AW
„nur“ eine Dampfbremse mit
konstantem aber geringem
s d-Wert (2,2 m) enthält. Augenscheinlich
kann die variable
Dampfbremse ihre trocknungsfördernde
Wirkung
durch die begrenzte Erwärmung
im Gründach nicht zur
Geltung bringen. Bei den im
Sommer an der Innenseite
herrschenden relativen Luftfeuchten
von 60 bis 70% r.LF.
besitzt die verwendete variable
Bahn noch einen s d-Wert
von 2 bis 4 m. Im Foliendach
hingegen, bei dem zur gleichen
Zeit an der gleichen
Stelle um 80% r.LF. erreicht
werden, sinkt deren s d-Wert
unter 1 m.
Am außenseitigen Sparrenrand
kann in Element A5
ebenfalls nur ein sehr langsames
Abtrocknen festgestellt
werden, wobei die Holzfeuchte
hier im Winter 2008/09 wieder
auf Werte um 18 M-% ansteigt
und sich anschließend
nur langsam absenkt. In Element
AW verringert sich die
Holzfeuchte am außenseitigen
5/2011
Sparrenrand hingegen schnell
und bleibt anhaltend unter
den Werten von Element A5.
Die Holzfeuchteverläufe in
der Sparrenmitte zeigen sich
in allen drei betrachteten
Dachelementen ähnlich. Am
innenseitigen Sparrenrand
weist Element AW wieder eine
starke Holzfeuchteabsenkung
auf, wobei zwischen August
2008 und Januar 2009 auch
die Holzfeuchtewerte des Foliendachs
A3 unterschritten
werden.
Fazit
Die Freilanduntersuchungen
haben gezeigt, dass die Dachhaut
der Gründächer nur geringfügig
durch die Sonneneinstrahlung
erwärmt wird.
Aufgrund der dadurch nur gering
vorhandenen Umkehrdiffusion
kann es im Jahresverlauf
zu einer Feuchteakkumulation
im Dach kommen.
Während den Wintermonaten
stellt sich an der Gefachaußenseite
deshalb eine lang andauernde,
hohe r.LF. ein, welche
dort auch zu erhöhten
Materialfeuchten führt. Foliendächer
ohne Auflast verhalten
sich im Vergleich deutlich
unkritischer.
Im Gegensatz zur Mineralwolle
besitzt Zellulose stark
sorptive Eigenschaften [Montensen-Hedegaard
et al. 2005].
Dies trägt auch dazu bei, dass
sich geringere Materialfeuchten
in der äußeren Beplankung
und an der äußeren
Sparrenflanke einstellen können,
was auch Untersuchun-
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5/2011 –15–
Abb. 3:
Dachoberflächentemperaturen (gleitende
Wochenmittelwerte) der Foliendachelemente
mit schwarzer EPDM-
Dachbahn, des Gründaches und die
Außenlufttemperatur
gen in [Winter et al. 2009] gezeigt
haben.
Bei vorhandenen Leckagen
in der innenseitigen Luftdichtheitsschicht
kann es jedoch
auch bei der Zellulose zu einer
Auffeuchtung und zu deutlich
höheren Materialfeuchten
kommen, als jene die hier gemessen
wurden [Derome 2005].
Optimierte Variante
Die sicherste Art ein Gründach
auszuführen ist die Verwendung
einer Konstruktion
mit Dämmung auf den Sparren
und der Beplankung, z.B.
gemäß Abb. 6. Hierdurch liegt
die gesamte Tragstruktur im
warmen Bereich und ist somit
vor schädlichem Kondensat
geschützt. Leider ist diese
Konstruktionsart nicht immer
realisierbar, weshalb häufig
auf die oben diskutierten zwischen
den Sparren gedämmten
Konstruktionen zurückgegriffen
wird.
Eine Mischform dieser beiden
Konstruktionsarten stellt
das Dach mit Zusatzdämmung
entsprechend Abb. 7 dar.
Durch die Zusatzdämmung
auf der außenseitigen Beplan-
kung erhöht sich die Temperatur
im Gefach, wodurch dort
die relative Feuchte sinkt. In
der Schweiz konnten bisher
gute Erfahrungen mit zusatzgedämmten
Dächern gemacht
werden [Zumoberhaus 2010].
In [SVDW 2007] werden solche
Konstruktionen für Dächer
mit Auflast empfohlen.
Untersuchungen am Fraunhofer
Institut für Bauphysik [Zirkelbach
und Schafaczek 2011]
bestätigen ebenfalls die positive
Wirkung einer Zusatzdämmung
bei Gründächern.
Die Dicke der Zusatzdämmung
muss in Abhängigkeit
der vorhandenen Randbedingungen
bestimmt werden.
Eine Beschattung, die Dicke
der Substratschicht oder konvektive
Feuchteeinträge müssen
hierbei ebenso berücksichtigt
werden wie die anliegenden
Klimate. Zumeist verbessern
sich die hygrischen
Bedingungen im Gefach mit
zunehmender Dicke der Zusatzdämmung.
Bei dünnen
Zusatzdämmungen kann es
aufgrund der weiter reduzierten
Rücktrocknung allerdings
auch zu einer Erhöhung der
Materialfeuchten im Gefach
kommen, wie simulationsbasierte
Untersuchungen in [Bachinger
2010] und [Roßbach
2007] zeigen.
Unter der Zusatzdämmung
abdichten
Unterhalb der Zusatzdämmung
ist eine zusätzliche
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Ein ungedämmtes Dach über ausgebautem
Wohnraum, die Abdichtung der Bauanschlussfuge,
die Anbindung von Dampfbremsen an Ziegel
und Beton, ein überputzbares Klebeband usw.
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Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
Abb. 4:
Klimabedingungen in den untersuchten
Gründächern (zellulosegedämmt
AW, mineralwollegedämmt A5) und
des schwarzen Foliendaches A3
(Halbstundenwerte dünn, gleitende
Monatsmittelwerte fett)
Abb. 5:
Temperaturkorrigierte Materialfeuchten
in den untersuchten Gründächern
AW und A5 sowie im Foliendachelement
A3 an ausgewählten Messpositionen
(wöchentliche Messwerte
und gleitende Monatsmittelwerte)
–16–
5/2011
Schicht mit hohem Diffusionswiderstand
(s d ≥ 100 m)
anzuordnen. Hierdurch wird
verhindert, dass sich während
den Wintermonaten Kondensat
an der Dachabdichtung
sammelt und sich dieses in
den Sommermonaten aufgrund
der Feuchteumverteilung
schlagartig auf der außenseitigen
Beplankung niederschlägt
[Zirkelbach und
Schafaczek 2011]. Bei stark
diffusionshemmenden Materialien
als Zusatzdämmung
wie z.B. EPS ist dieser Effekt
zwar deutlich geringer ausgeprägt
als z.B. bei Mineralwolle,
allerdings sollte auch
hier die zusätzliche dampfbremsende
Schicht angeordnet
werden, da es in den
Stoßfugen der Dämmplatten
durchaus zu einem erhöhten
Diffusionstransport und einer
Kondensatbildung kommen
kann.
Die Dampfbremse unterhalb
der Zusatzdämmung erfüllt
außerdem noch eine andere
wichtige Funktion. Sie kann
als temporärer Witterungsschutz
während der Bauphase
eingesetzt werden. Wird eine
Dachabdichtungsbahn als zusätzliche
Dampfbremse verwendet,
so kann diese auch
beim Verlegen der Zusatzdämmung
begangen werden. Ist
eine erhöhte mechanische Widerstandsfähigkeit
hingegen
nicht erforderlich, kann auch
eine geeignete PE-Folie (s d ≥
100 m) als Dampfbremsbahn
unter der Zusatzdämmung
verwendet werden.
Aufgrund des so geschaffenen
„dicht-dicht“-Aufbaus
oberhalb der außenseitigen
Beplankung sollte als Zusatzdämmung
kein biogenes Material
verwendet werden.
Gründächer mit Zwischensparrendämmung
bleiben
auch trotz Zusatzdämmung
empfindliche Systeme und
müssen mit bauphysikalischem
und fertigungstechnischem
Sachverstand geplant
und ausgeführt werden. Eine
feuchtetechnische Bemessung
kann nur durch hygrothermische
Simulationsverfahren erfolgen.
�

5/2011 –17–
Abb. 6:
Aufsparrengedämmte Dachkonstruktion
mit Teildämmung im Gefach
Abb. 7:
Dachelement mit Zusatzdämmung
auf der außenseitigen Beplankung
Literaturverweise
[Bachinger 2010]: Bachinger, J.:
Feuchteverhalten von Flachdachaufbauten
im Holzleichtbau. Insbesondere
von nicht hinterlüfteten Flachdächern,
deren Dämm- und Trägerebene zwischen
Dampfsperre /-bremse und
Dachhaut angeordnet ist. Dissertation.
TU Wien, Fakultät für Architektur und
Raumplanung.
[Derome 2005]: Derome, D.: Moisture
Accumulation in Cellulose Insulation
Caused by Air Leakage in Flat
Wood Frame Roofs. In: Journal of
Thermal Envelope and Building Science,
Jg. 28, H. 3, S. 269–287.
[Montensen-Hedegaard et al 2005]:
Montensen-Hedegaard, L.; Rode, C.;
Peuhkuri, R. H. Full scale tests of moisture
buffer capacity of wall materials.
In: Royal Institute of Technology
(Stockholm, Sweden) (Hg.): The 7th
Nordic Building Physics Symposium.
June 13-15th, Reykjavík, Iceland [Proceedings].
[Nusser et al 2010]: Nusser, B.; Teibinger,
M.; Bednar, T: Messtechnische
Analyse flachgeneigter hölzerner
Dachkonstruktionen mit Sparrenvolldämmung
– 3 Teile In: Bauphysik, Jg.
32, H. 3 bis 5
[Roßbach 2007]: Roßbach, S:
Feuchteberechnung von Flachdächern
in Holzbauweise. Diplomarbeit. Hochschule
Biberach.
[SVDW 2007]: Schweizer Verband
Dach und Wand (Hg.): Feuchteschutz
bei Flachdächern in Holzbauweise.
Merkblatt FD 2/07. Uzwil, Schweiz..
[Teibinger und Nusser 2010]: Teibinger,
M.; Nusser, B.: Ergebnisse
experimenteller Untersuchungen an
flachgeneigten hölzernen Dachkonstruktionen.
Herausgegeben von Holzforschung
Austria. Wien. (Forschungsbericht,
HFA-Nr.: P412).
[Winter et al 2009]: Winter, S.;
Fülle, C.; Werther, N.: Experimentelle
und numerische Untersuchung des hygrothermischen
Verhaltens von flach
geneigten Dächern in Holzbauweise
mit oberer dampfdichter Abdichtung
unter Einsatz ökologischer Bauprodukte
zum Erreichen schadensfreier,
markt- und zukunftsgerechter Konstruktionen.
Leipzig. (Forschungsbericht,
DGFH: Z 6 - 10.08.18.7-07.18).
[Zirkelbach und Schafaczek 2011]:
Zirkelbach, D. und Schafaczek, B.
Gründacher im Holzbau. Konstruktionen
und Berechnungsverfahren. In
Holzforschung Austria (Hg.): Bauphysikforum
2011. Wien: Eigenverlag [Tagungsband,
HFA-Schriftenreihe, 32],
S. 25–32.
[Zumoberhaus 2010]: Zumoberhaus,
M.: Flachdächer im Holzbau. In: Berner
Fachhochschule Architektur Bau
und Holz HSB (Hg.): Holzbautag Biel
2010. Bauphysik der Gebäudehülle. 6.
Mai. Biel [Tagungsband].
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Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
–18–
Bauphysik für Fortgeschrittene
Bemessungsregeln für flach geneigte Dächer
Flachdächer sind ein beliebtes Ausdrucksmittel der modernen
Architektursprache geworden. Auch Aufstockungen auf Bestandsgebäude
erzeugen meistens Staffelgeschosse mit flach
geneigten Dächern. Hinzu kommen Terrassen, Loggien, Pultdächer
und gewölbte Dachkonstruktionen, denen meist eines
gemeinsam ist: Mit einer oberseitigen Beplankung und Abdichtung
mit hohem Diffusionssperrwert widersprechen sie
der bewährten Holzbaugrundregel der außenseitigen Diffusionsoffenheit.
Gleichwohl haben wir in verschiedenen Beiträgen dieser Zeitschrift
die Möglichkeiten aufgezeigt, auch solche Holzbaukonstruktionen
mit einem Mindestmaß an feuchtetechnischer
Robustheit auszustatten. Trotz so mancher dramatischer Schadensfälle
über die wir auch in diesem Heft wieder berichten
müssen, ist es bei Leibe nicht so, dass die Funktionstüchtigkeit
von unbelüfteten Flachdächern in Holzbauweise nicht in einer
Weise planbar und nachweisbar wäre, dass sie in der Praxis
Bestand hat. Hierfür ist es allerdings notwendig, einige alte
Zöpfe der bisherigen Dampfdiffusionsnachweise abzuschneiden
und Nachweisregeln für eine fortgeschrittene bauphysikalische
Bemessung zu entwickeln.
Autor:
Robert Borsch-Laaks,
Sachverständiger für Bauphysik,
Aachen
Dampftransport
neu bewerten
Es gehört mittlerweile zum
bauphysikalischen Allgemeinwissen,
dass der Wasserdampftransport
über Luftströmung
(Dampfkonvektion) das
größere Befeuchtungsrisiko
darstellt als die Dampfwanderung
durch geschlossene Materialschichten(Dampfdiffusion).
Dies gilt ganz besonders
für Holzbauteile, die im oberen
Teil des vertikalen Gebäudeschnittes
liegen. Dort ist der
schleichende Feuchteeintrag
durch den winterlichen thermischen
Auftrieb infolge der
Höhendifferenz am größten
(vgl. z.B. Heft 1-2010, S. 28 ff.).
Wenn sich die konvektiven
Feuchtebelastungen in den
Grenzen der heutigen Anforderungen
an die Gebäudedichtheit
halten, so haben au-
ßenseitig diffusionsoffene
Bauweisen in der Regel keine
Probleme damit, die Rest -
leckagen zu verkraften. Es sei
denn, es sind trotz gutem n 50-
Wert gravierende lokale Fehler,
z. B. bei Installationsdurchdringungen,Innenwandanschlüssen
o. ä. passiert
(vgl. die Schadensfälle z. B. in
den Heften 3-2006 und 3-
2009). Die Trocknungsreserven
bei diffusionsoffenen Unterspannungen
und Unter de -
ckungen bewegen sich meist
in der Größenordnung von
mehreren Tausend Gramm/m 2 ,
wenn man die Ergebnisse von
Tau- und der Verdunstungsperiode
nach Glaserberechnungen
vergleicht (vgl. condetti
BASICS, Heft 1-2011).
Der traditionelle
Dichtungsreflex
funktioniert nicht mehr
Die „klassische“ Reaktion
auf äußere Dampfdichtheit in
Holzbaukonstruktionen war
(und ist leider immer noch) lt.
DIN 4108-3 und den Dachdeckerfachregeln
der Einsatz
von Dampfsperren mit s d-Wer -
ten von 100 m und mehr auf
der Innenseite.
Anscheinend ist der Diffusionswiderstand
in den Köpfen
derer, die keine Holzbauexperten
sind, immens. Bereits seit
über 10 Jahren wird sowohl
von führenden Bauphysikern
als auch von verantwortungsvollen
Holzschützern gefordert,
dass das Verdunstungspotential
der sommerlichen
Umkehrdiffusion genutzt werden
muss, um Trocknungsreserven
für die konvektiven
Belastungen zu schaffen, vgl.
[Künzel1999].
Infokasten 1
Der Tagungsband
5/2011
Abb. 1.:
Der Chic der Moderne. Flachdächer
mit Attika – eine Herausforderung für
die Holzbauphysik.
Foto: PSA Pfletscher und Steffan, Architekten,
München
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5/2011 –19–
1
3
5
2
Beim diesjährigen AKÖH-
Fachkongress „Holzschutz und
Bauphysik“ in Leipzig (s. Infokasten
1) haben die Referenten
aus Forschung, Planung
und Sachverständigenwesen
sich deshalb zu einer ungewöhnlichen
Maßnahme entschlossen:
Um dem immer
noch weit verbreiteten Unverstand
im Land zu begegnen,
formulierten die Referenten
im Nachgang zum Kongress
ein Konsenspapier mit „7 goldenen
Regeln“ für ein nachweisfreies
Flachdach (siehe
Infokasten 2 am Ende des
Artikels). Dem stellten Sie
die eindeutige Aussage voran:
• „Der Einbau von Dampfsperren
in außenseitig
dampfdichten Holzkonstruktionen
entspricht nicht mehr
den Regeln der Technik“.
Beidseitig dampfdichte
Holzbauquerschnitte haben
minimale bis keine Trocknungsreserven
für „außerplan-
6a
4
mäßige“ Befeuchtungen (vgl.
condetti BASICS, 1-2010).
7 goldene Regeln für den
Holzschutz
Die Diskussion um die Neufassung
der Holzschutznorm
[DIN 68 800] – und hier insbesondere
ihrem Teil 2, der
den konstruktiven, baulichen
Holzschutz behandelt –, hat
umfängliche Fachdiskussionen
ausgelöst. Dabei war besonders
umstritten, ob die so
beliebten voll gedämmten
Flach dächer mit Abdichtung
bzw. Blecheindeckung nicht
doch unter bestimmten Randbedingungen
ohne besonderen
feuchtetechnischen Nachweis
freigegeben werden können.
In der nun endabgestimmten
Fassung (vgl. Abb.
2), die im kommenden Jahr
als Weißdruck erscheinen
wird, werden Randbedingungen
gesetzt, die auch in den
„goldenen Regeln“ genannt
werden:
Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
6b
• Ausreichendes Gefälle unter
Berücksichtung der holzbautypischen
Durchbiegung,
um Pfützenbildung auf der
Abdichtung zu vermeiden.
• Hohe Strahlungsabsorption
der Außenoberfläche als
Antriebskraft für die Umkehrdiffusion.
• Einsatz von geeigneten,
feuchtvariablen Dampfbremsen
und natürlich
• der Einbau von trockenen
Holzprodukten für Tragwerk
und Schalung.
Holzschutz
genau genommen
Die Empfehlungen des Konsenspapiers
werden in einigen
Punkten allerdings noch deutlicher.
Die neue Holzschutz-
Norm formuliert in Abschnitt
5.2.4 Tauwasser:
„Eine unzuträgliche Veränderung
des Feuchtegehaltes
durch Tauwasser aus Wasserdampfdiffusion
oder Wasserdampfkonvektion
ist zu ver-
Abb. 2:
Nachweisfreie Flachdachkonstruktion
nach DIN [68 800 - 2] Bild A 20.
Voll gedämmtes, nicht belüftetes
Flachdach auf Schalung dauerhaft
ohne Verschattung
1 raumseitige Bekleidung ohne
oder mit Lattung oder Beplankung
s d ≤ 0,5 m
2 feuchtevariable diffusionshemmende
Schicht (s d ≥ 3 m bei
≤ 45 % relative Luftfeuchte
und 1,5 m ≤ s d ≤ 2,5 m bei
70% relative Luftfeuchte)
3 mineralischer Faserdämmstoff
nach DIN EN 13162, Holzfaserdämmplatten
nach DIN EN
13171 oder Dämmstoff, dessen
Verwendbarkeit für diesen Anwendungsfall
durch einen bauaufsichtlichenVerwendbarkeitsnachweis
nachgewiesen ist
4 technisch getrocknetes Holzprodukt
(u ≤ 15 %)
5 oberseitige Schalung aus
trockenem Holz
6 a) dunkle Dachabdichtung
(schwarz bzw. Strahlungsabsorption
≥ 80 %)
6 b) Metalleindeckung auf strukturierter
Trennlage
Die Dachneigung � muss mindes tens
2° bzw. 3% betragen. Die Dachelemente
müssen werksseitig vorgefertigt
werden. Installationen sind raumseitig
der Luftdichtung zu führen.
Feuchtebedingte Längenänderungen
der oberseitigen Beplankung sind
durch ausreichende Fugenbreiten
oder durch Beschränkung der Plattenmaße
zu minimieren.
Die Verschattungsfreiheit muss baurechtlich
auf Dauer sichergestellt sein.
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Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
hindern … Die Bauteile der
Gebäudehülle sind gegen Wasserdampfkonvektion
luftdicht
auszubilden“. So richtig diese
allgemeinen Sätze sind, so wenig
helfen Sie dem Planer oder
dem Sachverständigen zu definieren,
was noch erlaubt ist.
Denn eines ist doch klar,
eine hundertprozentige Luftdichtheit
gibt es nicht. Konstruktionen
müssen deshalb so
entwickelt werden, dass sie
robust genug sind, um mit Belastungen
aus hinzunehmenden
Restleckagen klar zu
kommen.
Deshalb fordern die Experten
des Kongresses, dass die
Luftdichtheit bei Holzflachdächern
generell geprüft wird
– sowohl zur Feststellung eines
quantitativen Wertes der
Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle
(q 50-Wert in
m 3 /h*m 2 ) als auch mit einer
qualitativen Leckageortung,
um gravierende Fehler und
Risiken in Teilbereichen vor
dem endgültigen Schließen
der Konstruktion entdecken
und nachbessern zu können.
Ausdrücklich wird auch darauf
verwiesen, dass keine unkontrollierbaren
Hohlräume
auf der kalten Seite der
Dämmschicht existieren dürfen.
Wie im Schadensfall immer
wieder festzustellen, kann
es in diesen unbelüfteten
Schichten zu einer Querverteilung
von Einbaufeuchte kommen,
bei der ganz oder teilweise
beschattete Bereiche
qua si wie ein Feuchtemagnet
wirken (vgl. Heft 3-2007,
S. 13 ff. und der Schadensfall
aus diesem Heft).
Aus praktischer Erfahrung
der Schadensgutachter wird in
der 7. Regel explizit gefordert,
dass der Feuchtegehalt von
Tragwerk und Schalung bzw.
Holzwerkstoffbeplankung am
Ende des Bauprozesses gemessen
und dokumentiert
wird. Hierbei geht es vor allen
Dingen darum, sicher zu stellen,
dass während der Bauphase
keine Auffeuchtung erfolgte.
Konvektionsschutz
im Detail
Soweit die strickten Randbedingungen
für eine Freigabe
von unbelüfteten Flachdächern
in Holzbauweise. Nun
dürfen Nachweisbefreiungsregelungen
nicht – wie es oft
geschieht – in der Hinsicht
missverstanden werden, dass
andere Varianten grundsätzlich
unmöglich wären. Sie bedürfen
halt nur eines besonderen
Nachweises. Hierfür setzen
sowohl die Norm als auch
das Konsenspapier der Kongressreferenten
klare Randbedingungen.
• Für den Nachweis mittels
Glaserverfahren ist eine
jährliche Trocknungsreserve
von mindestens 250 g/m 2
nachzuweisen.
Es ist durchaus möglich,
über eine Reduzierung dieser
Anforderung nachzudenken,
wenn die Gebäudedichtheit
durch eine BlowerDoor-
Prüfung nachgewiesen wird.
In dieser Richtung laufen die
derzeitigen Diskussionen der
Lohnabbund und Massiv-Holz-Mauer
aus Sachsen
Abbundzentrum Dahlen GmbH & Co. KG
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–20–
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neuen WTA-Arbeitsgruppe
(Feuchtetechnische Bemessung
von Holzbaukonstruktionen).
Verschiedentlich
wurde von Experten vorgeschlagen,
hierfür eine Grenze
von 150 g/m 2 vorzusehen,
wenn die (flächenbezogene)
Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle
(q 50- Wert) weniger
als 3,0 m 3 /(h*m 2 ) beträgt
(vgl. Tab. 1).
Diese Kenngröße ist der
Quotient aus dem Volumenstrom
bei 50 Pascal Druckdifferenz
und der inneren Gebäudehüllfläche
nach DIN EN
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5/2011
Tabelle 1: Ein guter Vorschlag: Erforderliche Trocknungsreserve bei der statischen
Diffusionsbilanz in Abhängigkeit von der Prüfung der Gebäudedichtheit.
Luftdichtheits- Luftdurchlässigkeit
prüfung der Gebäudehülle (q50-Wert) Jährliche Trocknungsreserve
bei Diffusionsberechnung
nach Glaser-Verfahren
nein > 5,0 [m³/(h*m²)] ≥ 250 [g/m²]
ja ≤ 3,0 [m³/(h*m²)] ≥ 150 [g/m²]
Hinweis zur Umrechnung: q 50 = n 50*(V innen / A Hülle,innen)
Aufgrund der Definition von Hüllflächen und Volumina in DIN EN 13829 und EnEV ergibt sich
für Einfamilienhäuser (A/V ca. 0,9 1/m]) in etwa eine Zahlenwertgleichheit von n 50 und q 50-Wert,
vgl. Abb.3.
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
n50- Wert [1/h]
q50 = 3 m³/(h*m²)
A/V- Verhältnis [1/m]
0,00
0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
Abb. 3:
Vergleich der Kennwerte für die
volumenbezogene Gebäudedichtheit
(n 50-Wert) und die hüllflächenbezogene
Luftdurchlässigkeit (q 50-Wert) in
Abhängigkeit vom A/V-Verhältnis.

5/2011 –21–
13829:2001. Der n 50-Wert, das
heute weit verbreitete Maß für
die Gebäudedichtheit, ist für
die Bewertung nicht geeignet,
da er volumenbezogen ist, der
konvektive Feuchteeintrag jedoch
auf die Hüllfläche einwirkt.
Die beiden Größen lassen
sich jedoch ineinander
umrechnen. Abb. 3 zeigt die
erforderlichen n 50-Werte, um
einen Grenzwert von q 50 =
3 m 3 /(h*m 2 ) einzuhalten. Größere
Gebäude (kleines A/V)
benötigen kleinere n 50-Werte
bei gleicher Luftdurchlässigkeit
– können diese aber auch
leichter erreichen, da sie weniger
Hüllfläche relativ zum
Volumen aufweisen.
Die Grenzen des
Glaser-Verfahrens
Oft wird beim Standard-
Tauwassernachweis nach
[DIN 4108-3] vergessen, dass
dieser gerade für den Flachdachfall
auch schon begrenzende
Randbedingungen aufweist.
Der Ansatz einer erhöh-
ten Oberflächentemperatur für
die Trocknungsperiode ist
nach [Künzel 1999] nur dann
zulässig, wenn Verschattungsfreiheit
und hohe Solarabsorption
gewährleistet ist.
Konsequenterweise fordert
die Befreiungsregel der neuen
Holzschutznorm (Abb. 2), dass
die Verschattungsfreiheit
„baurechtlich auf Dauer sichergestellt“
sein muss. Dies
fordert die Planer in besonderer
Weise heraus. Außerdem
werden hier zur Absicherung
der Luftdichtheit und der
(Holz) Qualität werkseitig vorgefertige
Dachelemente und
eine Installationsführung
unterhalb der Dichtheitsebene
verlangt. Damit die variable
Dampfbremse optimal ihre
Wirkung entfalten kann,
wird der s d-Wert der inneren
Bekleidung auf 0,5 m begrenzt.
Explizit verweist schon die
[DIN 4108-3: 2001] in Abschnitt
A.2.1 darauf, dass
Dachbegrünungen u. ä. nicht
zum Anwendungsbereich der
EGGER EUROSTRAND ® OSB 4 TOP
FORMALDEHYDFREI VERLEIMT
IHR VORSPRUNG IN ÖKOLOGIE UND TECHNIK
Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
Norm gehören. Sinngemäß ist
dies auch auf alle anderen
Deckschichten zu übertragen,
die die sommerliche Erwärmung
reduzieren (Kies, Terrassenbeläge
u.ä.).
Was ist unmöglich?
Doch auch hier gilt wiederum:
Für Bauphysiker, die
mit genaueren Nachweismethoden
arbeiten als die standardisierte
Glaserberechnung
ist nichts unmöglich. Seit
rund 15 Jahren stehen hierfür
hygrothermische Simulationsverfahren
zur Verfügung –
und sind seit 2007 in der [DIN
EN 15026] genormt. Deshalb
empfehlen die Kongressreferenten,
wenn eine der genannten
sieben Regeln nicht
erfüllt werden kann und ein
Diffusionsnachweis nach Glaser
nicht statthaft ist, dieses
Planungswerkzeug zu benutzen.
In der Schweiz wird bereits
in der [SIA 271] normativ
gefordert, dass hygrothermische
Simulationen bei voll ge-
dämmten, unbelüfteten Flachdächern
durchgeführt werden
müssen.
Hierzu will die genannte
WTA-Arbeitsgruppe bis zum
Ende des kommenden Jahres
Berechnungs- und Bewertungsregeln
erstellen. Deren
Grundzüge lassen sich aus
den Untersuchungen und Veröffentlichungen
der Kongressreferenten,
die als Institute
und Personen an der Arbeit
der WTA-AG beteiligt sind,
schon jetzt umreißen und sollen
hier zur Diskussion gestellt
werden (Näheres siehe
Tagungsband zum Kongress,
Bezug s. Infokasten 1).
Die Kräfte der Sonne
Besondere Planungssorgfalt
ist den Strahlungseinflüssen
zu widmen. D. h., die Verschattungen
der Dachflächen
durch Gelände, Bebauung oder
auch Aufbauten, wie z. B.
Sonnenkollektoren, sind mit
geeigneten Berechnungstools
zu erfassen. Hierzu können
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5/2011
Im Blickpunkt: Flachdächer in Holzbauweise
Abb. 4:
Feuchteverlauf in der Dachschalung
bei einem Flachdach in Abhängigkeit
von Strahlungsabsorption und Anordnung
der Dämmschichten.
Randbedingungen: Klima Holzkirchen
(außen) normale Feuchtelast (innen).
q 50= 3,0 m 3 /(h*m 2 ), Höhe des Luftverbundes:
7 m. Start: 1.Okt. mit Ausgleichsfeuchte
bei 80 % rel.F.
Gesamtdämmdicke: 320 mm,
MiFa, l= 0,040 W/mK.
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(Nur für Lernende und Lehrende gegen
Vorlage entsprechender Bescheinigungen,
und Direktbezug)
Datum Unterschrift
Abschätzungsverfahren, wie
Sie von der Holzforschung
Austria entwickelt wurden,
herangezogen werden, vgl.
[Teibinger/ Nusser 2010]. Eine
genaue standortspezifische
Bemessung der Verschattungseffekte
ist mit Hilfe von
Meteonorm® möglich (Beispiele
in Heft 4-2010, S. 34 ff
und 2-2011, S. 30 ff).
Bei Deckschichten (Terrassenbeläge,
Begrünungen und
Bekiesungen) gilt es verschiedene
Ansprüche gegeneinander
abzuwägen und dies zu
–22–
quantifizieren. Die Forschung
hat durch Freilanduntersuchungen
bei der Analyse der
thermischen und hygrischen
Prozesse in bewitterten, massiven
Deckschichten Fortschritte
gemacht (vgl. den
Beitrag Bernd Nusser im
Blickpunkt dieses Heftes).
Aber deren Übersetzung in
Berechnungsregeln und Materialdatensätze
für die hygrothermische
Simulation bedarf
noch weiterer Untersuchung.
Insbesondere dann, wenn
diese Deckschichten unmittelbar
auf der Dachabdichtung
angeordnet werden, erlauben
die gegenwärtigen – sehr auf
der sicheren Seite liegenden –
Materialdaten nur unter sehr
günstigen Randbedingungen
eine positive Bewertung von
Gründächern.
Zusatzdämmung kann
helfen
Als wir in dieser Zeitschrift
Ende 2004 zum ersten Mal für
ein condetti-Detail umfangreiche
hygrothermische Simulationen
mit dem WUFI ® -Programm
des Fraunhofer Instituts
für Bauphysik, Holzkirchen,
durchführten, schien
unsere Bewertung von oberseitigen
Dämmungen auf der
Abdichtung noch in eine an-
Abbuchungsgenehmigung:
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KASTNER, 85283 Wolnzach, innerhalb von 10 Tagen nach Eingang dieser
Bestellung widerrufen werden. Zur Wahrung der Frist genügt die
rechtzeitige Absendung (Poststempel).
Datum 2. Unterschrift
✁
5/2011
dere Richtung zu weisen.
Dann, wenn die Abdichtung
eher dunkel und unverschattet
ist, wird die sommerliche
Rückdiffusion dominant gegenüber
der winterlichen Tauwasserbildung,
will heißen:
Zusatzdämmungen oberhalb
der Abdichtungen führen vor
allem im Sommer zu einer ungünstigeren
Feuchtebilanz
(vgl. Abb. 4).
Dies kehrt sich jedoch um,
wenn die Strahlungsgewinne
durch Deckschichten oder
Verschattungen stark vermindert
werden. In diesen Fällen
ist es günstiger, einen Teil der
Gesamtdämmdicke oberhalb
der Schalung und Abdichtung
anzuordnen (Daumenwert:
≥ 25% der Gesamtdämmdicke).
Hierbei können nach
den Schweizer Erfahrungen
auch Dachbegrünungen als
feuchtetechnisch funktionstüchtig
nachgewiesen werden
und in der Praxis bestehen.
Doppelt gedichtet
hält besser
Jenseits der Rechenkünste
der Simulanten gibt es einen
weiteren Grund, der unbedingt
dafür spricht, Flachdächer so
wie in unserem ersten diesbezüglichen
condetti-Detail von
2004 dargestellt, mit einer Zu-
Sichern Sie sich Ihr regelmäßiges Exemplar der mit einem Abonnement. Den Be stellschein haben wir für Sie bereits vorbereitet
(siehe unten). Sie können das Formular per Post schicken, uns aber auch gleich ganz einfach faxen. Ihre Adresse und Ihre Unterschrift genügen.
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Schloßhof 2–4
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Tel.: 0 84 42 / 92 53-0
Fax: 0 84 42 / 22 89

5/2011 –23–
satzdämmung oberhalb der
Schalung zu versehen:
• Zwei Dämmebenen ermöglichen
zwei Abdichtungsebenen.
Insbesondere bei vor Ort geschweißten,
einlagigen Kunststoffabdichtungen
ist das
Risiko immens, durch Fehlstellen
der Schweißnähte gravierende
Fäulnisschäden in
der darunter liegenden Be-
Infokasten 2
Literaturverweise
Konsens der Referenten des Kongresses „Holzschutz und Bauphysik“
am 10./11.02.2011 in Leipzig zum Thema:
Unbelüftete Flachdächer in Holzbauweise
[Künzel, H.M. 1999]Künzel, H.M.:
Dampfdiffusionsberechnung nach
Glaser – Quo vadis?, IBP Mitteilungen
355, Fraunhofer Institut für Bauphysik,
Stuttgart/Holzkirchen, 1999
[Teibinger/ Nusser 2010]
Martin Teibinger und Bernd Nusser:
Flachgeneigte Dächer aus Holz - Planungsbroschüre.
Hg. Holzforschung
Austria, Wien Dez. 2010.
Der Einbau von Dampfsperren (sd,i � 100 m) in außenseitig dampfdichten Holzkonstruktionen
entspricht nicht mehr den Regeln der Technik. Sie unterbinden die sommerliche Umkehrdiffusion,
die zur Trocknung des winterlichen Feuchteeintrags aus Dampftransport per Luftströmung
(Konvektion) durch unvermeidliche Restleckagen erforderlich ist.
7 goldene Regeln für ein nachweisfreies Flachdach
(bei normalem Wohnklima nach EN 15026 bzw. WTA Merkblatt 6-2)
1. Es hat ein Gefälle ≥ 3% vor bzw. ≥ 2% nach Verformung und es
2. ist dunkel (Strahlungsabsorption a ≥ 80%), unverschattet und es hat
3. keine Deckschichten (Bekiesung, Gründach, Terrassenbeläge) aber
4. eine feuchtevariable Dampfbremse und
5. keine unkontrollierbaren Hohlräume auf der kalten Seite der Dämmschicht und
6. eine geprüfte Luftdichtheit und es
7. wurden vor dem Schließen des Aufbaus die Holzfeuchten von Tragwerk und Schalung
(u ≤ 15 ± 3 M-%) bzw. Holzwerkstoffbeplankung (u ≤ 12 ± 3 M-%) dokumentiert.
Berechnung nach Glaser
plankung und dem Holztragwerk
zu provozieren (s. Schadensfall
in diesem Heft). Die
Kombination von einer ersten
Dichtungsebene unmittelbar
auf der Schalung (gleichzeitig
Bauzeitabdichtung) und einer
bewitterten Abdichtung z. B.
auf einer EPS-Gefälledämmung
schafft beides: Eine sicher
beherrschbare Dampfbilanz
und den Schutz vor
Holzschädigung durch Eintritt
von Flüssigwasser. �
Ein Nachweis der Diffusionsbilanz nach Glaser-Verfahren ist nur für nicht reflektierende,
unverschattete Flachdächer ohne Deckschichten möglich. Hierbei sollte eine Trocknungsreserve
von mindestens 250 g/m 2 ermittelt werden.
Hinweis: Dieser Nachweis kann nur Dampfbremsen mit konstantem s d-Wert bewerten. Die
Regeln 5 – 7 der obigen Aufzählung sind hierbei ebenfalls zu beachten.
Objektspezifische, hygrothermische Simulationen …
nach EN 15026 sind erforderlich, wenn eine der obigen 7 Regeln nicht erfüllt werden kann
und ein Diffusionsnachweis nach Glaser nicht statthaft ist. Hierbei sind insbesondere zu berücksichtigen:
• Verschattungen der Dachflächen durch Geländetopographie, Bebauung, Aufbauten
(Sonnenkollektoren o. ä.)
• Deckschichten oberhalb der Abdichtung mit oder ohne Zusatzdämmung.
• Konvektiver Dampfeintrag entsprechend der Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle.
Die WTA-Arbeitsgruppe „Feuchtetechnische Bemessung von Holzbaukonstruktionen“ wird
hierzu Berechnungs- und Bewertungsregeln erstellen.
Der Einfluss von Bekiesungen und Gründachsubstraten bei unbelüfteten Flachdächern mit
Zwischensparrendämmung ist noch Gegenstand der Forschung. Auf der sicheren Seite liegend
sind derzeit Flachdächer mit solchen Deckschichten nur bauphysikalisch nachweisbar,
wenn oberseitig der Beplankung eine Zusatzdämmung (z.B. als Gefälledämmung) angeordnet
wird. Die Dimensionierung der hierfür erforderlichen Dämmdicken kann nur mittels hygrothermischer
Simulation erfolgen. Nachweisfrei sind Konstruktionen mit Deckschichten derzeit
nur, wenn mindestens 80% der Dämmdicke oberhalb der Holzkonstruktion angeordnet
werden.
Richard Adriaans, Herford (D) - Robert Borsch-Laaks, Aachen (D) – Claudia Fülle, Leipzig (D) - Daniel Kehl,
Biel/Bienne (CH) - Hartwig Künzel und Daniel Zirkelbach, Holzkirchen (D) – Martin Mohrmann, Eutin (D) - Oskar
Pankratz, Haidershofen (A) – Ulrich Ruisinger, Dresden (D) - Daniel Schmidt, Lauterbach (D) – Hans Schmidt,
Bützfleth (D) – Kurt Schwaner, Biberach (D) - Martin Teibinger, Wien (A) - Stefan Winter, München (D), Markus
Zumoberhaus, Meggen (CH).
Bester Schutz
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und Schimmel
Hochleistungs-Dampfbremse
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Feuchtevariabler s d -Wert
0,25 bis >10 m
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Sanierungs-Dampfbremse
Optimiert für die Sub-and-Top-
Verlegung von außen. Schnell,
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„Sanierungs-Studie“ im neuen
WISSEN.
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Internationalen Holzbauforum
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7. - 9. Dez. 2011
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Der große Leitfaden mit 372
Seiten Bauphysik, Magazin,
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