Außenwand Holzbau verputzt - Schlagregen

[Thomas Lorenz]

Hallo liebes Wufi-Team,

zunächst hoff ich, daß ihr von Corona verschont geblieben seid und ihr alle wohl auf seid.

Im Rahmen der Überprüfung einer Holzbauaußenwand habe ich eine Frage an euch. Anbei in Kürze der Aufbau der Außenwand von innen nach außen:

1. GK 2-lagig
2. Feuchtevariable Dampfbremse
3. Gefachdämmung Mineralwolle 035 d=20cm / Holzständer
4. OSB-Platte
5. GK 2-lagig
6. Steinwolle 040 d=5cm / UK-Lattung
7. Putzträgerplatte
8. Außenputz

Wäre im vorliegenden Fall neben der Feuchtequelle "Infiltration raumseitig" (Positioniert an der raumseitigen Oberfläche der OSB-Platte) noch eine zweite Feuchtequelle "Schlagregenbelastung" (Positionierung an der äußeren Oberfläche der äußeren Gipskartonplatten) zu berücksichtigen?

Oder kann davon ausgegangen werden, daß durch die Verwendung von Putzträgerplatten (im vorliegenden Fall eine zementgebundene Leichtbetonplatte) kein signifikater Zutritt von Schlagregen zu erwarten ist und dies daher in der Berechnung nicht als Feuchtequelle anzusetzen ist?

Vielen Dank im Voraus & bleibt gesund.

Beste Grüße,

Tommy

[Christian Bludau]

Hallo Tommy,
in DIN 4108:2018 Anhang D steht, dass die Schlagregenpenetration von Außenbekleidungen auf Wänden zu erhöhten Wassergehalten in der Unterkonstruktion führen kann. Bei feuchteempfindlichen Unterkonstruktionen sollte daher die Auswirkungen von Niederschlagswasser auf der Unterkonstruktion untersucht werden. Dazu wird 1 % des auf der Bauteiloberfläche auftreffenden Schlagregens als Feuchtequelle auf der Unterkonstruktion aufzubringen. Die Feuchtequelle muss in den außenseitigen 5 mm der feuchteempfindlichen Unterkonstruktion angewendet werden. Ist die entsprechende Materialschicht dünner, muss die Feuchtequelle auf die gesamte Materialschicht angewendet werden. Ist die erste Schicht der Unterkonstruktion eine Wind- und Bewitterungsschutzschicht, z. B. Folie/Unterspannbahn, ist keine Feuchtequelle anzusetzen. Führt diese Feuchtemenge zu unzulässig hohen Wassergehalten sind alle Anschlussdetails so zu planen, dass eindringende Regenfeuchte wirksam abgeleitet werden kann.
Also Untersuchen kann nichts schaden.
Christian

[Thomas Lorenz]

Hallo Christian,

vielen Dank für die schnelle Antwort.

Bei meinen Berechnungen hatte ich eine Feuchtequelle an dem äußeren Teil der GK-Platten berücksichtigt.

Das heißt aber nach meinem Verständnis, daß in meinem Fall die Unterkonstruktion (zementgebundene Leichtbetonplatte) nicht als Wind- und Bewitterungsschutzschicht angesetzt werden kann, wahrscheinlich weil die Anschlüsse an die angrenzenden Bauteile nicht so dicht wie bei folienartigen Schichten hergestellt werden (in Analogie zu einem WDVS).

Für eine kurze Bestätigung meiner Annahme oder Ergänzung durch dich, wäre ich dir dankbar.

Beste Grüße,

Tommy

[Christian Bludau]

Hallo Tommy,

ich würde das eher so interpretieren:
Wenn eine Wetterschutzbahn in Form einer Folie vorhanden ist, dann kann das Wasser ablaufen. Dies führt dazu, dass durch eine äußere Verkleidung eintretendes Wasser nicht in die weitere Konstruktion eindringen kann. Bei den Platten wird davon ausgegangen, dass Sie Wasser aufnehmen können. Daher wird hier eine Quelle eingesetzt. Geht man davon aus, dass die plattenförmige Bewitterungsschicht hydrophobiert ist, könnte man meines Erachtens die Quelle auch unter der oben genannten Begründung weglassen.

Betrachtet man eine Position, an der man z.B. an der Fensterlaibung eindringendes Wasser berücksichtigen will, müsste man in meine Augen in die betroffene innere Schicht, in die das Wasser fließt, eine Quelle setzen.

Da in der Regel ja nicht bekannt ist, wo genau Wasser eindringen kann, kann es sinnvoll sein, hier immer die Betrachtung mit Quelle durchzuführen. Man sollte sich aber im klaren sein, dass 1% des Schlagregens je nach Schlagregengruppe sehr viel sein und vor allem bei der Betrachtung mit Leichtbaukonstruktionen zu einem Versagen der Konstruktion führt. Meist kommt dann dieser Satz zum tragen: Führt diese Feuchtemenge zu unzulässig hohen Wassergehalten sind alle Anschlussdetails so zu planen, dass eindringende Regenfeuchte wirksam abgeleitet werden kann.

Christian

[Thomas Lorenz]

Hallo Christian,

nochmals danke für die Auskünfte.

Mit dem Ansatz - wie schon beschrieben - der Schlagregenquelle im Bereich der Gipskartonplatten schaut die Berechnung immer noch gut aus (letzter Rechenlauf, Materialfeuchtigkeiten).

Eines ist mir noch aufgefallen:

Das Gebäude befindet sich in München. Die Berechnungen wurden zunächst mit dem Klimadatensatz "Holzkirchen; IBP, Feuchtereferenzjahr" durchgeführt (robusteres Klima). Es sollte dabei eine größere Sicherheit eingebaut werden. Bei Verwendung des Klimadatensatzes "München, Feuchtereferenzjahr" weichen die Bilanzen 1/2 im Vergleich zur ersten Berechnung auf einmal stark von einander ab und einzelne Schichten feuchten auf einmal mit der Zeit auf.

Andere Parameter wurden bei der "München-Berechnung"nicht verändert.

Könntest du mir evtl. kurz erläutern -sofern hoffentlich möglich - an was das liegen könnte. Auf Grund dieser recht unterschiedlichen Ergebnisse ist die Einschätzung des Aufbaus etwas unsicher.

Besten Dank im Voraus.

Grüße,

Tommy

[Thomas Lorenz]

Weitere Ergänzung:
Die Betrachtungen betrafen die Nordfassade. Bei Ansatz Westfassade treten auch bei Standort Holzkirchen deutliche Bilanzunterschiede (bei 10 Jahren) auf.

Eigentlich sollte die Konstruktion funktionieren (siehe Bauteilaufbau in ursprünglichem Post). Wo könnte deiner Ansicht nach ein Fehler in der Berechnung / Modellierung liegen?

Grüße,

Tommy

[Thomas Lorenz]

Nochmal Ergänzung zu den Bilanzunterschieden:
Beispielhaft Holzkirchen, Westfassade
Bilanz 1: 3,86
Bilanz 2: -11,06

Tommy

[Christian Bludau]

Hallo Tommy,

Bilanzunterschiede weißen immer auf eine Problematik in der Berechnung hin.
Der Unterschied von 14 kg/m² scheint schon etwas viel, aber man muss auch die Rechenperiode einbeziehen, die ich nicht weiß.
Ich würde dem Ergebnis so erstmal nicht trauen, außer Du hast 30 Jahre gerechnet.

Da die Differentialgleichungen über das gesamte System aufgestellt werden, kann man nicht direkt sagen, woher die Rechenprobleme kommen. Es ist immer ein Zusammenspiel aller möglichen Verhältnisse im gesamten Bauteil. Daher kann es auch abhängig von einem Wechsel der Klimadatei auf einmal zu Konvergenzproblemen kommen.

In deinem Fall denke ich ist die Schlagregenquelle verantwortlich, das Material in das sie eingebracht wird, trägt aber auch seinen Teil zu. Bei der Schlagregenquelle werden die Porenräume bei Regen schlagartig in den Übersättigungsbereich gefüllt, was die Berechnung erschwert. Unterschiede zwischen Nord und West aber auch der einzelnen Orientierungen der verschiedenen Standorte sind erstmal nicht ungewöhnlich, weil ja der Niederschlag zu verschiedenen Zeitpunkten mit verschiedenen stärken auftreten kann.

Maßgeblich für die Beurteilung ist hier auch, ob die Verläufe der Wassergehalte in den einzelnen Schichten wie erwartet periodisch Verlaufen, dann kann man dem Ergebnis eher trauen, oder ob sie eher wild treppenförmig ansteigen, dann sollten die Ergebnisse auf keinen Fall bewertet werden.

Folgende Änderungen können hier Abhilfe schaffen:

• Adaptive Zeitschrittsteuerung anschalten (reicht oft schon)
• Quelle über einen größeren Bereich verteilen (wenn möglich)
• geringere Quellstärke probieren
• Gitter im Quellbereich oder generell verfeinern
• Material 6 gegen einen andere Mineralwolle tauschen - dann aber bei allen untersuchten Varianten (Hintergrund: Aufgrund der sehr flachen Feuchtespeicherfunktion bis fast 100% RF und dem Knick, der dann hinten entsteht, ist die Berechnung oft schwieriger

wobei ich diese einzeln versuchen würde, damit man sieht, was hilft.

Viele Grüße,
Christian

[Thomas Lorenz]

Hallo liebes WUFI-Team,

zu einer früheren Berechnung hätte ich noch eine Frage im Zusammenhang mit dem Ansatz des Schlagregens.

Anbei nochmals kurz der Aufbau des Wandelements:

Im Rahmen der Überprüfung einer Holzbauaußenwand habe ich eine Frage an euch. Anbei in Kürze der Aufbau der Außenwand von innen nach außen:

1. GK 2-lagig
2. Feuchtevariable Dampfbremse
3. Gefachdämmung Mineralwolle 035 d=20cm / Holzständer
4. OSB-Platte
5. GK 2-lagig
6. Steinwolle 040 d=5cm / UK-Lattung
7. Putzträgerplatte
8. Außenputz

Das untersuchte Wandelementent befindet sich in eine Höhe von ca. 15m über der GOK. Unmittelbar über dem Wandelelement ist ein Dachüberstand vorhanden (Auskragung ca. 65cm). Aus der Geometrie ergibt sich, daß nur ein Schlagregen unter einem Winkel von ca. 42° gegenüber der Horizontalen auf die Wand triftt.

Das kritische Bauteil in der Berechnung ist die OSB-Platte.

Hierzu meine Frage:
Da die erste Schicht der Unterkonstruktion nicht eine Wind- und Bewitterungsschicht (DIN 4108-3 Anhang D) vorhanden ist, ist zunächst der Schlagregen zu berücksichtigen.

Ist es vertretbar, in diesem Fall - mit dem Dachüberstand - trotz der Höhe von 15m in der WUFI-Berechnung den Schlagregenkoeffizienten R2=0,07 für "Kleine Gebäude, Höhe bis 10m" anstelle R2=1,0 "Hohe Gebäude, mittlerer Teil 10-20m" anzusetzen?

Der Ansatz unterschiedlicher Schlagregenbelastungen wirkt sich so auf die OSB-Platten aus, daß die Materialfeuchtikgkeit die 18%-Massen-% überschreitet oder nicht.

Vielen Dank im Voraus.

Beste Grüße,

Tommy

[Christian Bludau]

Hallo Tommy,

wenn es nur um die Bemessung des obersten Stockwerkes geht und die Konstruktion darunter einen anderen Aufbau hat, ist denke ich eine Reduzierung des Faktors schon möglich. Wenn die Wand aber durchgängig gleich aufgebaut ist, sollte ja eine Bemessung weiter unten auch funktionieren, dann sollte der Faktor beibehalten werden.

Viele Grüße
Christian