Calciumsilikatplatte

So leitet eine Calciumsilikatplatte Feuchte zurück in den Raum

Woraus eine Calciumsilikatplatte besteht

Für die Herstellung werden nach BauNetz Wissen Kalk, Quarzsand und Porenbildner in Wasser aufgeschlämmt und reagieren zu einer Vorstufe des Calciumsilikats, danach härten die Platten unter überhitztem Wasserdampf und hohem Druck aus.^[1] Dabei entsteht eine feinporige, offene Struktur mit hoher kapillarer Saugfähigkeit.^[1] In einem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Entwicklungsprojekt eines Herstellers ließ sich durch geänderte Autoklavierung und Trocknung je nach Plattendicke bis zu 20 Prozent Energie in der Fertigung sparen, Versuche mit Mikrowellentechnik verschlechterten dagegen die Qualität des Dämmstoffs.^[4]

Das Baustoffinformationssystem WECOBIS des Bundes beschreibt Calciumsilikat-Dämmplatten als mehr oder minder poröse mineralische Platten, deren Bindemittel, die Calciumsilikathydrate, dem Dämmstoff den Namen geben, und für Außenanwendungen heißen sie auch Mineral- oder Mineralschaumdämmplatten.^[2] Sie entstehen aus denselben Grundstoffen wie Porenbeton, mit weniger Sand, mehr Zement und Aluminiumpulver werden sie aber leichter, poröser und weniger druckfest.^[2]

Die Verfahren unterscheiden sich je nach Hersteller: Bei einem reagiert Aluminiumpulver als Porenbildner mit dem Wasser und schäumt eine Mischung aus Sand, Zement, Branntkalk und Gips auf, ein anderes nutzt Flugasche, gelöschten Kalk und Zellstoff.^[2] Mineralische Zuschläge können bis zu 20 Prozent ausmachen, beigemischte Silikonöle vermindern als Hydrophobiermittel die Wasseraufnahme, und geliefert werden die Platten bis 3000 mm lang, bis 1000 mm breit und 15 bis 300 mm dick.^[2]

Calciumsilikatplatten sitzen innen auf Außenwänden, in deren Mauerwerk Leitungen und Unterputzdosen liegen. Sind die Platten nach einem Wasserschaden durchnässt, nimmt man vor dem Abnehmen die Stromkreise der Wand an der Sicherung vom Netz, denn der Lichtschalter allein trennt die Leitungen hinter der Platte nicht. Steht am Sicherungskasten Wasser, betritt keiner den Raum, und Feuerwehr oder örtlicher Netzbetreiber übernehmen. Bei steigendem Wasser bleibt der Keller verschlossen.

Dämmwerte, Dichte und Einsatzbereiche

Verwendet werden Calciumsilikatplatten nach BauNetz Wissen vor allem für die Sanierung feuchten Mauerwerks, für Innendämmungen und zur Vorbeugung gegen Schimmel in Wohnräumen.^[1] WECOBIS nennt außerdem Außenwände, Decken, Dächer und Wärmedämmverbundsysteme und wegen der mineralischen Struktur auch Dämmungen im Hochtemperaturbereich.^[2] Bei der reinen Dämmleistung können nach WECOBIS andere mineralische Dämmstoffe mit vergleichbaren ökologischen Merkmalen wie Stein- oder Glaswolle je nach Anwendung besser geeignet sein.^[2]

Das Projekt, das der Hersteller mit dem Fraunhofer IBP bearbeitete, sollte die hohe Kapillaraktivität der Platte mit einer besseren Wärmedämmung verbinden, und es zeigte 2009, dass sich der Dämmwert durch einen Schichtaufbau mit einem anderen mineralischen Dämmstoff geringerer Wärmeleitfähigkeit deutlich verbessern lässt: Eine ungedämmte Altbauwand mit einem U-Wert von 1,21 W/(m²K) erreichte so 0,36 W/(m²K).^[4] Zeigt eine kalte Außenecke jeden Winter einen feuchten Fleck an der Wand, kommen solche Platten dort gezielt zum Einsatz.

Die Hessische Energiesparaktion nennt für Kalziumsilikatplatten eine Wärmeleitfähigkeit von 0,060 bis 0,08 W/(m·K), eine eigene Dampfbremse ist bei ihnen in der Regel nicht nötig.^[5] Trotz der ungünstigeren Dämmwerte wird das Material nach der Broschüre gerade in historischer Bausubstanz verwendet, wenn Wände mit aufsteigender Feuchte oder Schlagregen zu tun haben, weil es Feuchte transportieren kann.^[5]

Wie kapillaraktive Platten Feuchte zurückleiten

Fällt an der Grenzschicht zwischen Mauerwerk und Dämmung Feuchte an, setzt in hygroskopischen Dämmstoffen nach dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik bei höheren Feuchtegehalten ein Flüssigtransport durch Kapillarleitung ein, der dem Diffusionsstrom entgegengerichtet ist.^[3] Die Feuchte wird so zur Raumseite zurückgeleitet, und kapillaraktive Innendämmsysteme begrenzen sie an der Grenzschicht ohne dampfbremsende Schichten, die die Trocknung im Sommer behindern würden.^[3] Laufen dagegen größere Mengen in die Platte, etwa wenn ein Rohr im Stock darüber platzt, Wasser aus der Decke tropft und an der Wand hinabläuft, reicht dieser Effekt nicht aus.

Wie stark dieser Effekt ist, hängt nach dem Institut von Materialeigenschaften wie Diffusionswiderstand, Feuchtespeicherung und Kapillarleitung ab, aber auch vom Wärmewiderstand der Bestandswand, vom Außen- und Raumklima und von der Wasseraufnahme des Untergrunds.^[3] Selbst innerhalb einer Materialgruppe wie mineralischer Dämmplatten verhalten sich die Produkte deutlich unterschiedlich.^[3] Bei einer Schimmelsanierung im Altbau wird die Platte darum nur nach Prüfung von Wand und Raumklima eingesetzt.

Für den Feuchtehaushalt des Mauerwerks sind nach dem DBU-Projekt die Dicke der stark kapillaraktiven Calciumsilikatschicht und ihre Lage entscheidend, und in geschichteten Aufbauten muss das Calciumsilikat zur Außenwand hin liegen.^[4] WECOBIS hält die beworbene feuchteregulierende Wirkung für zeitweise anfallende Feuchte für plausibel, dauerhaftes Tauwasser aus grundsätzlichen Ausführungsmängeln kann aber auch eine Calciumsilikatplatte nicht ausgleichen.^[2] Ohne ausreichende Berücksichtigung ihrer Besonderheiten ist die Innendämmung nach dem DBU-Bericht aus bauphysikalischer Sicht die schadensanfälligste Lösung, während die kapillare Querleitung in der Platte Unstetigkeiten im Wandaufbau hygrothermisch entspannen kann.^[4]

Bei Sichtmauerwerk und Fachwerk dringt Schlagregen leichter ein, die Wand trocknet dann nach außen und nach innen, und für diesen Fall hält die hessische Broschüre einen diffusionsoffenen Aufbau oder kapillaraktives Material wie Calciumsilikat für erforderlich.^[5]

Planung und Nachweis kapillaraktiver Systeme

Welches kapillaraktive System passt, muss nach dem Fraunhofer IBP derzeit mit einer hygrothermischen Bauteilsimulation bemessen werden, denn vereinfachte Bemessungshilfen wie das WTA-Merkblatt 6-4 schließen kapillaraktive Innendämmungen wegen ihres komplexeren Materialverhaltens aus.^[3] Im europäisch geförderten Projekt IN2EuBuild entstand deshalb eine Klassifizierung, bei der jedes System unter einheitlichen Randbedingungen simuliert und nach der höchsten relativen Feuchte an der Grenzschicht eingestuft wird.^[3]

Die Einstufung rechnet mit einer kritischen Wand aus Betonhohlblocksteinen mit gutem Schlagregenschutz, einem Wärmewiderstand der Bestandswand von mindestens 0,4 m²K/W, einer Jahresmitteltemperatur über 7 °C und einer Verbesserung des Wärmewiderstands um höchstens 2,5 m²K/W.^[3] Schon eine leicht diffusionshemmende Schicht auf der Raumseite, deren sd-Wert kleiner als 0,5 m ist, erweitert den Anwendungsbereich nach den Untersuchungen deutlich, ohne die Trocknung im Sommer stark zu behindern.^[3] Liegt die Raumluftfeuchte über den Werten des WTA-Merkblatts 6-2, ist immer eine individuelle Bemessung nötig.^[3]

Schimmel, Anschlüsse und Fehlstellen

Wegen des hohen pH-Werts um 10 wirkt das Material nach BauNetz Wissen schimmelhemmend, und auch WECOBIS beschreibt, dass der hohe pH-Wert der Platten das Wachstum von Schimmelpilzen hemmt.^[1][2] Im DBU-Projekt trat auf Calciumsilikat erst bei Oberflächenfeuchten über 90 Prozent Schimmelwachstum auf, so dass selbst eine bis zum Mauerwerk durchgehende Fehlstelle in der Dämmung ein deutlich geringeres Schimmelrisiko ergab, wenn das Calciumsilikat zur Außenwand hin lag.^[4]

Die Anschlüsse an einbindende Innenwände und Decken zeigten in den Berechnungen des Projekts kein besonderes Problem, solange dort vor der Dämmung kein Schimmel aufgetreten war und die übrigen Randbedingungen gleich blieben.^[4] Ändern sich nach der Sanierung die Nutzung, die Feuchtelast oder das Lüftungsverhalten, etwa durch neue dichte Fenster, ist diese Frage unter den neuen Bedingungen zu prüfen.^[4]

Wenn Calciumsilikatplatten nass geworden sind

Calciumsilikatplatten saugen Wasser kräftig an und verteilen es in der Fläche, darum messen wir nach einem Wasserschaden die Feuchte in Platte und Mauerwerk an mehreren Stellen, auch abseits der sichtbaren Flecken. Sitzen die Platten unbeschädigt und fest auf dem Untergrund, trocknen wir den Raum kontrolliert und verfolgen den Verlauf mit weiteren Messungen. Lose, gebrochene oder verschmutzte Platten bauen wir aus, und beim Neuaufbau achten wir auf eine vollflächige Verklebung ohne Hohlräume und auf Putze und Anstriche, die zum kapillaraktiven System passen. Schimmel auf der Plattenoberfläche behandeln wir als Schimmelschaden und klären zuerst, woher die Feuchte kommt.