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Konvektion vs. Diffusion, Luftdicht vs. Hinterlüftung

Diskutiere Konvektion vs. Diffusion, Luftdicht vs. Hinterlüftung im Forum Bauphysik allgemein auf Bauexpertenforum.de


  1. #1

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    Konvektion vs. Diffusion, Luftdicht vs. Hinterlüftung

    Gewöhnlich strebt man eine luftdichte Bauweise an.

    Es scheint einige Verwirrung darüber zu herrschen, was damit
    eigentlich gemeint ist. Die ideologische Baubiologiefraktion
    bringt bei dem Thema üblicherweise vor, man wolle doch nicht in einer
    Plastiktüte leben und würde beinahe ersticken usw.

    Aber mit "luftdicht" kann ja wohl kaum gemeint sein, dass kein
    Luftaustausch mit der Außenluft mehr stattfinden soll. Gelegentlich
    wurde aber sogar behauptet, der blower-door Test solle genau das nachweisen.

    Meinem bescheidenen physikalischen Verständnis aus der Schule nach
    geht es doch viel mehr darum sicherzustellen, dass die Bauteile selbst
    und natürlich insbesondere Dämmschichten in sich luftdicht sind, um
    bekannte Probleme mit Feuchtigkeit und Verlust der Dämmwirkung zu
    vermeiden.

    Sicher lässt sich da noch über die praktische Ausführung diskutieren.
    Aber ich muss doch wohl noch irgendwas grundsätzliches falsch
    verstanden haben. Wie könnten sonst schlauere Leute als ich so aneinander
    vorbeireden?


    Aber gut, ich nehme das Ziel der Luftdichtheit mal als gegeben hin,
    weil es mir grundsätzlich sinnvoll erscheint. Beispiel:
    Dämmung mit Dampfbremse. Die Dampfbremse sei fehlerhaft. Es dringt
    Feuchte in die Dämmschicht, kondensiert an der Außenseite näheren
    Flächen, durchfeuchtet die Dämmung, Dämmwirkung lässt nach, Schimmel
    usw usw. Vermutlich ein klassischer Fall.

    Nun kenne ich bereits zwei Fälle aus dem Bekanntenkreis, wo bereits vor
    über 30 Jahren (schätzungsweise) Innendämmungen mit Hinterlüftung
    angebracht wurden. Einmal im Dachbereich und einmal im Keller.
    Sicher war Kenntnisstand und Zielsetzung damals noch etwas anders,
    aber gemäß meiner Vorstellung müsste die Situation eigentlich den
    Worst-Case darstellen:
    Kalte Kellerwände (natürlich ohne Außendämmung) werden mit an sich
    leicht durchströmbaren Dämmstoff (hier Kokosfasermatten) gedämmt und
    die Verschalung mit einer Hinterlüftung versehen (ca. 2-3 cm Spalt an
    der Decke und am Fußboden. Die Luftfeuchte beträgt um die 60%
    (Stichprobe).
    Meinem Verständnis nach müsste das nass wie ein Schwamm sein und das
    Wasser hinter der Kokosfasermatte von der kalten Wand rinnen.
    Tatsächlich ist es aber staubtrocken.

    Wie ist das zu erklären?

    Ähnlich widersprüchlich stellt sich zunächst die bekannte Regel dar,
    keine Möbel an schlecht isolierten Außenwänden aufzustellen, weil es
    dahinter leicht schimmeln könnte. Denn man empfiehlt dann zumindest
    einen ausreichenden Abstand von der Wand einzuhalten. Ich denke die
    Zweckmäßigkeit dieser Empfehlung ist durch die Praxis hinreichend
    belegt.
    Aber durch den größeren Abstand des Möbelstücks von der Wand müsste
    die Luft ja eigentlich noch leichter dahinter vorbeiströmen können und
    noch mehr Tauwasser (bei entsprechender Taupunktunterschreitung)
    ausfallen.


    Ich reime mir das gerade so zusammen, dass es sich um zwei
    unterschiedliche Vorgänge handeln muss. Die Luftströmung führt
    sicher auch zu einer oberflächlichen Erwärmung der Wand, was den
    Kondensationsprozess behindert oder womöglich gar umkehrt.
    Verringert man nun den Abstand des Möbels zur Außenwand, so scheint
    sich der Feuchteeintrag nicht im gleichen Maß zu verringern, wie die
    Gegenwirkung durch die Erwärmung der Wand.

    Vermutlich ein ähnlicher Effekt wie bei einer defekten Dampfbremse.

    Nun behaupten die Dämmstoffhersteller und andere Fachleute aber immer
    es würde sich um Konvektion handeln, die dafür sorgt, dass eine defekte
    oder fehlende Dampfbremse Feuchtigkeit in eine Dämmschicht lässt.

    Andererseits müsste die Konvektion bei meinem nahe an der Wand
    stehenden Möbelstück ziemlich zum Erliegen kommen. Trotzdem wird es
    feucht. Der Feuchteeintrag muss also eigentlich durch einen anderen
    Mechanismus erfolgen.

    Könnte es nicht sein, dass es sich physikalisch betrachtet eher um
    einen Diffusionseffekt handelt? Also sowohl hinter dem Möbelstück als
    auch bei der defekten Dampfbremse?

    Konvektion ist doch eigentlich etwas das auf Dichteunterschieden und
    Schwerkraft beruht, oder? Ich kann mir aber eigentlich nicht
    vorstellen, dass das hinter dem Dicht an der Wand stehenden Schrank
    oder dem Nagelloch in der Dampfbremse eine große Rolle spielen kann.
    Kommt es in diesem Fällen nicht eher zu einer Wasserdampfströmung da
    das Gas versucht lokale Konzentrationsunterschiede auszugleichen?
    Das ist aber doch eigentlich genau das was die Diffusion ausmacht,
    welche ja auch nicht auf die Schwerkraft angewiesen ist. Wenngleich
    etwas makroskopischer als gewöhnlich innerhalb eines festen Werkstoffs.

    Aber warum sprechen die Fachleute dann immer von Konvektion, wenn der
    Effekt dem Wesen nach offenbar ein anderer ist? Und die "echte"
    Konvektion evtl. tatsächlich dem Feuchteproblem entgegenwirken würde,
    weil sie zu einer Erwärmung der Bauteile führt und vielleicht sogar einen
    Trocknungseffekt hätte?
    (Dass das jetzt Wärmeschutztechnisch völliger Nonsense ist, steht
    natürlich auf einem anderen Blatt)


    Naja, vielleicht ist es von meinen bescheidenen Physikkenntnissen
    einfach zu viel verlangt das wirklich zu kapieren :-).
    Für ein paar schlaue Ratschläge wäre ich trotzdem dankbar.


    Viele Grüße,
    Klaus
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  2. Konvektion vs. Diffusion, Luftdicht vs. Hinterlüftung

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  3. #2
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    hmm

    Moin,

    die Definitionen von Konvektion und Diffusion sind offensichtlich nicht ausreichend bekannt.

    Für das Beispiel mit dem Schrank bleibt zu sagen, dass diese dann meistens an den Wänden links oder rechts der Heizkörper, die ihrerseits in 95% der Fälle unterhalb von Fenstern angeordnet sind, stehen.
    Durch das Aufsteigen der Luft im Bereich der Heizkörper entsteht in den übrigen Raumteilen ein Unterdruck, der ausgeglichen werden will. Es entsteht also im Prinzip eine Rotation, die im Schnitt betrachtet eine Trommel in einer Waschmaschine gleicht. Wenn die Luft an den Decken des Raumes entlangstreicht, kühlt sie bereits wieder ab. Gelangt sie dann hinter den Schrank, kühlt sie weiter ab. Der Schrank seinerseits hält das bisschen Strahlungswärme, die vom Heizkörper ausgeht, auch noch ab.

    Zum Bereich der Dachschrägen. Auch mir sind Fälle bekannt, da ist trotz der eigentlich vollkommen fehlerhaften Aufbauweise kein erkennbarer Schaden vorhanden. Hier wurde mit sehr viel Holz gearbeitet und es wird nach wie vor sehr viel (und offenbar auch sehr effektiv) gelüftet.

    Bei Ihrem Beispiel Kellere müsste man die Nutzung und den Werkstoff der Wände genauer kennen.

    Grüße

    stefan ibold
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  4. #3
    Bauexpertenforum Avatar von mls
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    stefan der grossmütige erklärt die welt

    "nicht ausreichend bekannt" sind besonders die beziehungen zwischen
    temperatur-feuchte-rF-kondensation .. deren kenntnis würde für viel klarheit
    sorgen
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  5. #4
    Themenstarter

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    Zitat Zitat von stefan ibold Beitrag anzeigen
    Moin,

    Für das Beispiel mit dem Schrank bleibt zu sagen, dass diese dann meistens an den Wänden links oder rechts der Heizkörper, die ihrerseits in 95% der Fälle unterhalb von Fenstern angeordnet sind, stehen.
    Durch das Aufsteigen der Luft im Bereich der Heizkörper entsteht in den übrigen Raumteilen ein Unterdruck, der ausgeglichen werden will. Es entsteht also im Prinzip eine Rotation, die im Schnitt betrachtet eine Trommel in einer Waschmaschine gleicht. Wenn die Luft an den Decken des Raumes entlangstreicht, kühlt sie bereits wieder ab. Gelangt sie dann hinter den Schrank, kühlt sie weiter ab. Der Schrank seinerseits hält das bisschen Strahlungswärme, die vom Heizkörper ausgeht, auch noch ab.
    Ganz genau! Die Luft hinter dem Schrank wird sich an der Wand abkühlen und zu Boden sinken. Die beschriebene Anordnung neben dem Heizkörper unterstützt diesen Vorgang in Form eines Kreislaufs sicher nachhaltig. Klassische Konvektion, richtig?

    Aber mit dieser (eingeschränkten) Betrachtungsweise müsste man meinen je näher der Schrank an die Wand gerückt wird, desto günstiger müsste die Situation werden, weil die Konvektion dadurch immer mehr verringert wird. In der Praxis ist das aber eben nicht so.

    Die Sache mit der Strahlungswärme ist sicher richtig. Aber für die Wärmestrahlung hinter dem Schrank macht es vermutlich keinen großen Unterschied, ob der Schrank 1mm oder 5cm von der Wand entfernt steht. Der Unterschied im Kondensationsverhalten kann damit also eigentlich nicht erklärt werden.


    viele Grüße,
    Klaus
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  6. #5

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    Hallo @brater,

    Du scheinst Dich gerade massiv zu langweilen ...

    Damit die professionellen Bauexperten nicht auf jeden Müll antworten müssen, werden in diesem Forum auch andere Mitantwortende geduldet.

    Also versuche ich es einfach einmal ...

    Zitat Zitat von brater Beitrag anzeigen

    Gewöhnlich strebt man eine luftdichte Bauweise an.

    Das sollte nach den aadT so sein, ist in der Praxis aber leider ganz anders.


    Es scheint einige Verwirrung darüber zu herrschen, was damit
    eigentlich gemeint ist.

    Woraus schließt Du das?

    Die ideologische Baubiologiefraktion bringt bei dem Thema üblicherweise vor, man wolle doch nicht in einer Plastiktüte leben und würde beinahe ersticken usw.

    Du meinst bestimmt die biologische Bauideologiefraktion, aber diese Meinung vertreten auch andere, vielleicht weil sie an Folien, Klebebändern und anderem Dichtmittelchen nicht mitverdienen !?


    Aber mit "luftdicht" kann ja wohl kaum gemeint sein, dass kein
    Luftaustausch mit der Außenluft mehr stattfinden soll.

    In diesem Punkt muss ich Dich leider dann enttäuschen, wenn Du meinst, die notwendige Mindestlüftung eines Wohngebäudes über Luftundichtheiten in der Gebäudehülle sicher stellen zu können.


    Gelegentlich wurde aber sogar behauptet, der blower-door Test solle genau das nachweisen.

    Dieses differenzdruckgestützte Prüfverfahren gestattet in der Tat, neben der Nachweisführung bzgl. des zum Messzeitpunkt tatsächlich erreichten Luftdichtheitsgrades der wärmetauschenden Gebäudehülle, auch eventuelle Leckstellen zu lokalisieren.

    Meinem bescheidenen physikalischen Verständnis aus der Schule nach
    geht es doch viel mehr darum sicherzustellen, dass die Bauteile selbst
    und natürlich insbesondere Dämmschichten in sich luftdicht sind, um
    bekannte Probleme mit Feuchtigkeit und Verlust der Dämmwirkung zu
    vermeiden.

    Im Grunde ist das so.

    Sicher lässt sich da noch über die praktische Ausführung diskutieren.

    Aber ja! Mit zunehmender Tendenz!


    Aber ich muss doch wohl noch irgendwas grundsätzliches falsch
    verstanden haben.

    Das passiert schon 'mal ...

    Wie könnten sonst schlauere Leute als ich so aneinander
    vorbeireden?

    Diese Folgerung ist aussage-logisch nicht korrekt.

    Aber gut, ich nehme das Ziel der Luftdichtheit mal als gegeben hin,
    weil es mir grundsätzlich sinnvoll erscheint.

    Das ist durchaus großzügig.

    Beispiel:
    Dämmung mit Dampfbremse. Die Dampfbremse sei fehlerhaft. Es dringt
    Feuchte in die Dämmschicht, kondensiert an der Außenseite näheren
    Flächen, durchfeuchtet die Dämmung, Dämmwirkung lässt nach, Schimmel
    usw usw. Vermutlich ein klassischer Fall.

    So etwas kommt durchaus häufig vor.

    Nun kenne ich bereits zwei Fälle aus dem Bekanntenkreis, wo bereits vor
    über 30 Jahren (schätzungsweise) Innendämmungen mit Hinterlüftung
    angebracht wurden .... Wie ist das zu erklären?

    Ohne exakte Angaben aller vorherrschenden Rahmenbedingungen kannst Du derartige "Beispiele" in die Tonne treten! Sorry!

    Ähnlich widersprüchlich stellt sich zunächst die bekannte Regel dar,
    keine Möbel an schlecht isolierten Außenwänden aufzustellen, weil es
    dahinter leicht schimmeln könnte...

    Hierzu möchte ich mir Einzelkommentare sparen.

    Bitte dazu erst noch einmal selbst recherchieren ... vielleicht unter Wärmebrücken, Wärmetransportmechanismen (insbesondere auch Wärmestrahlung), Feuchtetransporte (nicht nur durch Diffusion und Konvektion), Dampf- bzw. Diffusionssperre u.a.m.

    Mit freundlichem Gruß aus Erfurt

    KPS
    bekennenden Luftdichtheitsfanatiker


    P.S. Studierst Du tatsächlich, und wenn ja ... was?
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  7. #6

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    Sorry, meine Antwort sollte eigentlich unter Nr. 2 erscheinen ...

    Da war ich wohl ( wie immer öfter) wieder einmal zu langsam ...
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  8. #7
    Bauexpertenforum Avatar von mls
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    schreib ned so viel - oder schneller

    offtopic: anscheinend gab´s/gibt´s glaubenskriege
    über verfahren a oder b. wofür warst/bist du?
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  9. #8
    Themenstarter

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    Hallo KPS,

    Damit die professionellen Bauexperten nicht auf jeden Müll antworten müssen, werden in diesem Forum auch andere Mitantwortende geduldet.

    Also versuche ich es einfach einmal ...
    Das ist natürlich wirklich liebenswürdig, dass Du Dir als Laie die Mühe machst.

    Ja, Aber mit "luftdicht" kann ja wohl kaum gemeint sein, dass kein
    Luftaustausch mit der Außenluft mehr stattfinden soll.
    In diesem Punkt muss ich Dich leider dann enttäuschen, wenn Du meinst, die notwendige Mindestlüftung eines Wohngebäudes über Luftundichtheiten in der Gebäudehülle sicher stellen zu können.
    Wieso reagieren die Luftdichtfans immer gleich so reflexartig?

    Im weitesten Sinne erfolgt doch jeder Luftaustausch in einem geschlossenen System durch eine Undichtigkeit. Die Frage ist ja nur welche ist dafür geeignet und welche nicht.

    Ich meine schon, dass auch eine "natürliche" Belüftung funktionieren kann, wenn es richtig gemacht ist. Undichte Rolladenkästen und ausgeschnittene Fensterdichtungen meine ich damit aber sicher nicht. Auch wenn die Branche in ihrer Schizophrenie immer mehr Fenster mit sog. Zwangsbelüftung verkauft.


    P.S. Studierst Du tatsächlich, und wenn ja ... was?
    Ne, natürlich nicht. Sonst würde ich ja nicht so dumme Fragen stellen.


    viele Grüße!
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  10. #9

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    Zitat Zitat von mls Beitrag anzeigen

    anscheinend gab´s/gibt´s glaubenskriege
    über verfahren a oder b. wofür warst/bist du?
    Wenn Verfahren A nicht explizit gefordert wird ...


    Verfahren B
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  11. #10
    Bauexpertenforum Avatar von mls
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    prima
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  12. #11

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    @ brater

    Zitat Zitat von brater Beitrag anzeigen
    Hallo KPS,
    Das ist natürlich wirklich liebenswürdig, dass Du Dir als Laie die Mühe machst.
    Mühe macht KPS sich immer, Herr Studiosus, aber Laie??? ...
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  13. #12
    Themenstarter

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    Hm, also ich versuche das nochmal anders an einem Beispiel:

    Eine Dämmschicht aus Mineralwolle ist innen- und außenseitig mit einer Luftdichten Schicht abgeschlossen.

    Wenn nun beide Luftdichtschichten beschädigt sind, kann Luft durch die Dämmung strömen. Dabei handelt es sich sicher um Konvektion (sei es nun freie durch Dichteunterschiede der beteiligten Luftmengen oder erzwungene durch Druckunterschiede wegen Wind o.ä.).

    Wenn die Luftdichtschicht aber nur einseitig ein Loch aufweist, durch welches Feuchtigkeit in die Konstruktion gelangt, ist das dann eurer Meinung nach Konvektion oder Diffusion?

    Viele Grüße
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  14. Schau dir mal das Bauherren-Handbuch an.. Sehr viele nützliche Infos!
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  15. #13

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  16. #14
    Themenstarter

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    Zitat Zitat von KPS.EF Beitrag anzeigen
    Fein. Da bin ich ja schon mal beruhigt.

    Richtung und Größe des Diffusionsstroms (nennt man das so?) hängen doch (wenn es um feuchte Luft geht) von der absoluten Luftfeuchte ab, oder?

    Wenn nun in so einer diffusionsbedingt (Loch) wasserdampfhaltigen Dämmschicht die Feuchtigkeit an der äußeren Luftdichtschicht kältebedingt kondensiert, müsste sich die absolute Luftfeuchte in der Dämmschicht verringern und somit das weitere Nachströmen von Wasserdampf durch Diffusion durch das Loch begünstigen.

    Oder wie seht ihr das?
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