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Schimmelsanierung in Wandecken

Schimmel in der Raumecke (Foto: A. Seifried)

Einfache Schimmelpilz-Sanierung in Wand- und Raumecken

Mit Hilfe eines 2D-FE-Programms können die Temperatur-Verhältnisse in Wand-Ecken sehr gut rechnerisch erfaßt und die bekannten Schimmelbilder erklärt werden. Im betrachteten Bezugsfall ergibt sich in der durchlaufenden Wand ein Wert von 13,2 °C gegenüber nur 9,4 °C in der scharfkantigen Innenecke, wo der stärkste Schimmel auftritt.

Eine Parameterstudie mit geometrisch modifizierten Wand-Ecken, insbesondere von Abschrägungen/Auffütterungen der Innen-Ecken, ergibt, daß damit signifikant auf 11 °C erhöhte Ecken-Temperaturen und somit ein entsprechend gemindertes Schimmel-Risiko erreichbar sind.

Leichte bis mittlere Fälle von Schimmelschäden können durch solche Auffütterungen vom Stukkateur saniert werden. Weitere Berechnungen mit dämmenden Formstücken, die an den Ecken zweckentsprechend in die Wand eingelassen sind, ergeben, daß die kritische Temperatur etwa bis zur Temperatur der durchlaufenden Wand (13,2 °C) angehoben werden kann. Dadurch wird das Schimmelrisiko in den Ecken nahezu vollständig beseitigt.

Aus wissenschaftlicher Sicht kann das Eckenproblem besser als „thermodynamische Kerbe“ denn als „geometrische Wärmebrücke“ verstanden werden.

Autor:

Dr. Ing. Alfred Seifried

88048 Friedrichshafen

Der Verfasser dankt Herrn Prof. Dr. Ing. Marek, FH Deggendorf, der ihn durch viele wertvolle Hinweise zu Umgang und Berechnung mit dem Programm THERM 5 unterstützt hat.

Zum Artikel bei

schimmelpilz-sanieren.de

 

Und damit es gar nicht erst so weit kommt:
richtigbauen.de bzw. richtigsanieren.de.

Und wenn es (noch nicht) zu spät ist:
haus-klinik.de.

.

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  1. A. Seifried
    21.07.2011 um 09:02

    Vielen Dank, für die Blumen, und die Aufklärung!

    Die Ziegelwand in der Ecke aufschlitzen, ein Heizungsrohr einbauen: die kalte Ecke wird zum Heizstrahler umfunktioniert. Genial!
    Die Ecke nur auffüttern, das Heizrohr in die Auffütterung einbauen, erspart das Aufschlitzen und gibt bessere Strahlungswinkel: fände ich doppelt genial!
    Ernsthaft!
    A. Seifried

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  2. 19.07.2011 um 19:23

    Lieber Herr Dr. Seifried, gern wäre ich näher auf Ihre Einlassungen eingegangen, aber:
    1. „Im übrigen verstehe ich von Strahlungsheizung wenig,“
    2. „und wollte mich damit auch nicht tiefer befassen.“
    zu 1.: Das bestätige ich gern.
    zu 2.: Genau deshalb brauchen wir auch nicht mehr darüber reden.

    Auch wenn alles dagegen spricht, gönne ich einem jeden sein Festhalten an der U-Wert-Religion. An solch banalen Dingen wie der Temperierung erkennt selbst der Laie, dass der U-Wert-Schmonzius ein Gespenst ist. Temperierung: man baut z.B. Heizungsrohre innenseitig in die geschlitzte Ziegelwand ein und überputzt sie. Der Effekt: eine Strahlungsheizung, eine dadurch verbesserte thermische Baheglichkeit – und dennoch wird der Raum geheizt und nicht die Umgebung. Das liegt u.a. daran, dass der Widerstand vom warmen Rohr zur Außenwandinnenoberfläche und dann abgestrahlt sehr viel kleiner ist, als der auf dem längeren Weg zur Außenwandaußenoberfläche.

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  3. Dr. Alfred Seifried
    19.07.2011 um 10:07

    Ich unterliege keineswegs dem – schon gar nicht genialen – Irrtum, Konvektions- und Strahlungsheizung gleichzusetzen. Ich stelle nur fest, daß das Eckenproblem bei beiden Arten gleich relevant ist, und von der Wärmeleitung innerhalb der Wand bestimmt wird. Auch die Strahlungsheizung kann dieses Problem nicht automatisch lösen. Es sei denn, Sie nehmen einen Richtstrahler, der die Ecke gezielt anstrahlt und erwärmt („temperiert“). Aber das haben Sie wahrscheinlich nicht gemeint.
    Die Randbedingungen bestimmen, wieviel Wärme über diesen Rand ins Wandinnere hineinfließt. Sie bestimmen aber nicht, in welche Richtung die Wärme innerhalb der Wand fließt. Wenn die Wärme drin ist, gleich unter der Oberfläche, vergißt sie woher sie kam, von Konvektion oder Strahlung. Sie weiß aber genau, wo sie hin muß, nämlich dort hin, wo es das Grundgesetz der Wärmeleitung, bzw. deren Differentialgleichung vorschreibt. Das Vektorfeld oder Strömungsbild sieht so aus wie in den Bildern 4, 6, 9 usw. in meinem Aufsatz gezeigt. Die Vektoren divergieren vom Eckpunkt aus, die Wärme strömt von dort quasi „schnell“ nach allen Seiten weg, der Eckpunkt wird kühler als die durchlaufende Wand. Das ist so, in jeder Wandecke, sowohl im konvektiv als auch im Strahlungs-beheizten Raum.
    Im übrigen verstehe ich von Strahlungsheizung wenig, und wollte mich damit auch nicht tiefer befassen. Aber wenn ich jetzt schon dabei bin, habe ich doch noch ein paar dumme Fragen.
    „Es geht im Decke-Wand-Ixel (ZImmerecke) der innere Übergangswiderstand – strömungstechnisch bedingt – gegen Unendlich bzw. gegen “sehr sehr hoch”. So entstehen Wärmebrücken.“
    Das verstehe ich nicht. Was ist bei „strömungstechnisch“ gemeint? Die Strömung der Luft vor der Wand? Oder die Strömung der Wärme in der Wand? Wenn ich den Widerstand „sehr sehr hoch“ mache, baue ich doch keine „Brücke“, sondern eine Barriere?
    „Die Temperatur-Verhältnisse an der Wandoberfläche werden sich immer ins Positive ändern, sobald man von Konvektions- auf Strahlungsheizung umstellt.“
    Was heißt das, wird die Temperatur höher oder niederer? Wenn sie höher wird, würde der Wärmeverlust (Heizbedarf) höher, weil ja wegen des höheren Temperaturgefälles durch die gleichgebliebene Wand mehr Wärme durchgeleitet wird. Wenn sie niederer wird, würde der Wärmeverlust zwar niedriger, aber das Schimmelrisiko höher. —?
    Ich bin natürlich gespannt, was Sie in Ihrer geplanten Publikation zur Strahlungsheizung sagen werden.
    A. Seifried

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  4. 17.07.2011 um 19:39

    Zur Strahlungsheizung ist doch noch eine weitere Ergänzung notwendig.
    Die „Kerbwirkung in der Wandecke“ wird nicht allein vom Wärmestrom innerhalb der Wand bestimmt. Es kommt auf die Randbedingung an der Wandoberfläche an, d.h. auch darauf wie die Wärme aufgebracht wird, ob durch Konvektion oder Strahlung.

    Lieber Herr Dr. Seifried, ich kann es ja verstehen, dass Sie sich an Ihr Modell klammern. Nur – davon wird es nicht richtiger oder besser. Das Problem beginnt damit, Strahlungs- und Konvektionsheizung gleichzusetzen – ein genialer Irrtum. Vergleichen Sie doch einfach mal die Übergangswiderstände: bei der Konvektionsheizung DIN Norm verordnete immergleiche 0,13 m²K/W (genannt: Rsi) – bei der Strahlungsheizung = 0. Es sei denn, die Stelle ist verschattet.

    Das Problem ist, dass man mit einem stationären U-Wert-Hokuspokus die Vorgänge im Zusammenhang mit einer Strahlungsheizung nicht abbilden kann. Hingegen geht im Decke-Wand-Ixel (ZImmerecke) der innere Übergangswiderstand – strömungstechnisch bedingt – gegen Unendlich bzw. gegen „sehr sehr hoch“. So entstehen Wärmebrücken.

    Messtechnisch belegt ist: Die Temperatur-Verhältnisse an der Wandoberfläche werden sich immer ins Positive ändern, sobald man von Konvektions- auf Strahlungsheizung umstellt. Damit will ich nicht sagen, dass Ihr Berechnungstool falsch sei. Es gilt jedoch nur unter definierten und einschränkenden Bedingungen.

    Den Strahlungsanteil mit einem U-Wert-Hokuspokus-ähnlichen Rechenfummel erfassen zu wollen geht schon allein deshalb nicht, weil der Temperaturunterschied zwischen Raumluft und Wandoberfläche kleiner wird und u.U. sogar gegen 0 geht. Ich werde demnächst dazu etwas publizieren, selbstverständlich messtechnisch belegt. Das Problem: wenn T(i) fast = T(WO), dann R(si) fast = 0. Dann müsste der Wärmestrom größer sein, ist er aber nicht.

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  5. Dr. Alfred Seifried
    12.07.2011 um 09:57

    Zur Strahlungsheizung ist doch noch eine Ergänzung notwendig.
    Die Kerbwirkung in der Wandecke wird allein vom Wärmestrom innerhalb der Wand bestimmt. Es kommt nicht auf die Randbedingung an der Wandoberfläche an, d.h. nicht darauf wie die Wärme aufgebracht wird, ob durch Konvektion oder Strahlung. Insofern korrigiere ich meine Aussage vom 14.06,2011 und stelle fest: auch bei Strahlungsheizung bleibt die Wandecke eine Schwachstelle an der sich Schimmel bilden kann. Und die Auffütterung der Ecke ist genau so heilsam wie bei Konvektionsheizung.
    Im übrigen würde es das Programm THERM5 erlauben, in den Randbedingungen auch einen Strahlungsanteil zu berücksichtigen. Die Temperatur-Verhältnisse an der Wandoberfläche werden sich wenig ändern, und vermutlich auch nicht der Wärmeverlust (Heizbedarf). Aber vielleicht wagt mal jemand solche Rechnungen.
    A: Seifried

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  6. Alfred Seifried
    14.06.2011 um 09:09

    „Vorbeugen macht sanieren entbehrlich“. Ist richtig. Aber auch das Umgekehrte ist richtig: sanieren macht dieses vorbeugen entbehrlich. Denn die 10 goldenen Regeln fordern ja nur das ständige Pflegen, Prüfen und Lüften des Raumklimas. Man müßte das eigentlich mit „nach-beugen“ bezeichnen. Der Zwang dazu entfällt bei richtiger, einmaliger Sanierung. Die Wohnung wird pflegeleichter, komfortabler, wertvoller.

    Es stimmt, die rechteckige Innenecke erfordert höhere Temperaturen. Meine Rechnungen zeigen dies allein grund der wandinternen Wärmeleitvorgänge durch Auffütterung der Kerbe. Ich stimme Ihnen zu, daß durch diese Auffütterung zusätzlich die Luftzirkulation, und damit der konvektive Wärmeeintrag und der Abtransport der feuchten Luftsäcke verbessert werden. Es müßte mal jemand untersuchen wieviel diese zusätzlichen Effekte zahlenmäßig bringen. Ich kann mir auch vorstellen, daß eine Strahlungsheizung soviel bringen würde, daß das ganze Problem gar nicht entstehen würde.
    Natürlich kann die Eckentemperatur auch durch zusätzliche (quasi „künstliche“) Wärmezufuhr (Temperierung) über Heizrohre oder elektrische Drähte erhöht werden. An der Fußleiste ist dies vielleicht der bessere Weg. Im Bereich der Deckenleiste ist die Auffütterung aber sicherlich einfacher und genau so wirksam. Daß dies seit den 30er Jahren vergessen wurde, ist bedauerlich. Es hätte dann gar keinen Anlaß zu meinen ganze Rechnereien gegeben.
    Daß in der Bauphysik manches nicht so gern publiziert wird, habe ich inzwischen ebenfalls gemerkt. Deshalb sind wir ja hier im freien Internet.
    A. Seifried

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  7. Alfred Seifried
    11.06.2011 um 11:07

    Die 10 goldenen Regeln unter dem Leitmotiv „Richtig Heizen und Lüften – Richtiges Lüften beim Heizen“ sind natürlich global gesehen immer richtig. Die Problemlösung wird dem Benutzer zugewiesen. Aber das ist ja eigentlich keine Sanierung.
    Für das Schimmelproblem in Wand- und Raumecken (und nur für diese Fälle gelten meine Aussagen!) schlage ich als nachhaltige, grundsätzliche Sanierung deren Auffütterung vor. Damit wird die erste der beiden Schimmelursachen nachhaltig bekämpft, die Wandoberflächentemperatur in diesen Ecken wird grundsätzlich erhöht. Das gilt und wirkt immer, d.h. unabhängig von der zweiten Hauptursache, der Luftfeuchtigkeit.
    Nebenbei gesagt, würde eine solche Auffütterung/Ausrundung der Innenecken natürlich auch in Neubauten von vornherein positiv wirken. Daß diese Maßnahmen mal in rechnerische Nachweise und Abnahmevorschriften einfließen könnten, wagt man aber nicht zu hoffen. Komplizierter oder schwieriger als die virulenten Dämm-Maßnahmen wären sie nicht.

    Daß in den Schimmelleitfäden, auch in dem vom UBA, zu viel drin steht und gedruckt wurde, dem kann ich nicht wiedersprechen. Um so mehr meine ich, daß die bauphysikalisch wohlbegründeten Maßnahmen, die ich vorschlage, dort hineingehören.
    A. Seifried

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    • 11.06.2011 um 12:57

      Stimmt, vorbeugen ist nicht sanieren. Aber: vorbeugen macht sanieren entbehrlich.

      Das „Auffüttern“ war übrigens von Gründerzeit bis in die 30er eine Standard-Ausführung – die Ecken (bzw. Xel) wurden rund ausgeputzt, auch die Wand-Decke-Leiste. So konnte eine bessere Anströmung erfolgen. Ganz ohne rechnerischen Nachweis.

      Im Gegensatz erfordert die orthogonale (rechteckige) Ecke höhere Temperaturen, weil ein geometrisch bedingter Strömungswiderstand den konvektiven Wärmeeintrag behindert. Das wird nur nicht gern so publiziert, weil das nicht gut für das verordnete Image der Konvektionsheizung wäre. Auch sieht es im Vergleich mit Strahlungsheizungen nicht gut aus für Industries Lieblingskind.

      Ich bevorzuge – aufgrund meiner praktischen Erfahrungen als wertvolle Ergänzung zum (nicht nur) bauphysikalischem Grundwissen – die Temperierung.
      https://baufuesick.wordpress.com/?s=temperierung

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  8. Anonymous
    08.06.2011 um 15:53

    Ach diese tollen Leitfäden, da hat sich das UBA voll ins Zeug gelegt und jede Menge Papier bedrucken lassen. Leider ist auch einiges an Unfug reingerutscht, Masse ist eben nicht alles. Man kann es auch kurz und verständlich haben:

    10 Goldene Regeln gegen Schimmelpilz

    http://download.dimagb.de/docs/hausklinik/10GoldeneRegelngegenSchimmelpilz.pdf

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  9. Alfred Seifried
    25.05.2011 um 21:23

    Das ist natürlich alles unbenommen. Die Auffütterung ist nur eine weitere, relativ einfache Alternative. Die Ecken auszuputzen wie früher am Kachelofen, ist ja gerade das, was ich vorschlage, ob rund oder eckig ist ziemlich egal. Ich möchte auch wetten, daß an den Längskanten von Barockdecken kein Schimmel auftritt.
    Ich halte es aber für die von Schimmelschäden Betroffenen für wichtig und hilfreich, daß auf diese Möglichkeit (auch wenn es schon alte Hausrezepte sind) in den einschlägigen Sanierungsleitfäden hingewiesen wird.
    Weitere Rechnereien sind für die Praxis nicht erforderlich, es sei denn einmalige Ergänzungen in den sogenannten Wärmebrückenkatalogen

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  10. 21.05.2011 um 08:33

    Sieht aber gut aus. Auch wenn man ganz ohne diese Rechnerei saniert.

    Sanierungsmöglichkeiten
    (die auch ich praktiziere):
    – IR reflektierender Anstrich
    http://www.sicc-coatings.de
    – keilförmige Dämmplatten mit Schlussbeschichtung
    – Temperierung mit Heizkabel
    – demnächst möglich: eine Heizfarbe aufbringen (mit Trafo)

    Man muss das im Einzelfall beurteilen. Zudem ist nicht jede Ecke eine Wärmebrücke per se, sondern es liegt an strömungstechnischen Gegebenheiten, d.h. die Konvektionsheizung bringt wegen Wirbelbildung keine bzw. ungenügend Wärme in die Ecke. Früher hatte man die Ecken rund ausgeputzt, so das die warme Luft vom Kachelofen dort anströmen und erwärmen konnte. Heute machen wir eine Wissenschaft daraus.

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  11. 17.05.2011 um 20:00

    Lieber Herr Seifried,
    fleißig, fleißig, jetzt ist endlich das Rad neu erfunden und genau berechnet was man schon kennt,
    es wäre interessanter von Ihnen zu erfahren :
    1. Wie Sie die Wandinnenecken „auffüttern“ wollen.
    2. Welche Produkte/Materialien schlagen Sie vor?
    3. Geben Sie doch mal konstruktive Hinweise , mit Skizzen usw.
    Viele Grüße
    vom Bauhysikopa aus dem Schwarzwald.
    Wolfgang van Dorsten

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    • Alfred Seifried
      25.05.2011 um 20:44

      Lieber Bauphysik-Opa, der Bauphysik-Papst (Sie kennen ihn sicherlich) hat mir in etwa dem gleichen Sinn geschrieben: es sei eigentlich alles erforscht und bekannt. Leider konnte er mir aber darüber keine Referenzen angeben!? Vielleicht könnten Sie mir bzw. ihm aushelfen und angeben, wo das alles steht!? Über das alte Rad, ob berechnet oder nicht.
      Zu Ihren Fragen:
      1. wie in meinem Bild 17 gezeigt.
      2. mit Gipsputz
      der Witz liegt aber überhaupt nicht im Material, sondern in der geometrischen Form
      3. siehe Punkt 1, da gibt es eigentlich nichts weiter zu konstruieren

      Vielen Dank und beste Grüße
      Alfred Seifried

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