Luftdichtheit der Gebäudehülle: Mit Sachverstand normgerecht messen

Das Messgerät wird luftdicht in eine Tür oder ein Fenster eingebaut. Zur Ermittlung des Differenzdrucks wird ein Messschlauch nach außen und ein weiterer ins Gebäude verlegt. Anschließend kann nacheinander vollautomatisch eine Unter- und eine Überdruckmessung durchgeführt werden.

Eine gute Gebäudedämmung und eine dichte Bauweise sollten heute bei Neubauten wie Renovierungen Stand der Technik sein. Nicht immer sind die Gewerke fachgerecht ausgeführt, was erhebliche Konsequenzen für Bauwerk und Bewohner nach sich ziehen kann. Nur eine dichte Gebäudehülle schützt die Gebäudesubstanz nachhaltig und sorgt gleichzeitig dafür, dass Wärme nicht unkontrolliert verloren geht. Daher muss die Dichtheit vor Ort unbedingt überprüft werden. Unterschiedliche Normen schreiben vor, wie dabei vorzugehen ist.

Mit einer Checkliste geht der Messdienstleister vor der Messung das Gebäude ab, um entsprechende Maßnahmen zur Messvorbereitung zu ergreifen.
Der Messdienstleister baut den Ventilator in eine Fenster- oder Türöffnung ein. Anschließend befestigt er mit einem Klammersystem eine Folie in den Ausschnitt, so dass die Öffnung komplett abgedichtet ist.
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Die aktuell gültige EnEV besagt, dass Gebäude so auszuführen sind „dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet sind“. Das gilt auch für neue Bauteile, die der Hülle hinzugefügt werden. Ziel der Verordnung ist bekanntlich die „Einsparung von Energie in Gebäuden“ als Beitrag zu Emissionsminderungen und somit zum Klimaschutz. Geht Wärme unbeabsichtigt und ungenutzt durch Leckagen verloren, bringt selbst eine sorgfältig durchgeführte Planung der Belüftung wenig. Ob sich der errechnete Energiebedarf später bei der Nutzung des Gebäudes tatsächlich einstellt, hängt auch von der Dichtheit der Gebäudehülle ab. Aus diesem Grund fordert die KfW die Blower-Door-Messung als Voraussetzung für die Zuteilung von Fördermitteln. Das gilt jedenfalls für den Großteil ihrer Programme. Die der KfW vorzulegende Dokumentation muss dann ein Messprotokoll über eine entsprechende Messung enthalten. Ist die nicht korrekt ausgeführt, ist die Förderung des Bauvorhabens gefährdet.

Neben dem energetischen Aspekt erfordern bauphysikalische Gründe eine dichte Gebäudehülle. Dringt Luft durch Leckagen, besteht die Gefahr, dass sich die damit transportierte Feuchtigkeit im Innern der Wohnung oder des Deckenaufbaus niederschlägt und dort Schäden hervorruft. Schimmelbildung ist eine typische Folge. Allein deshalb liegt eine fachgerecht ausgeführte Luftdichtheitsmessung im Interesse des Bauherren, und auch die ausführenden Betriebe sparen sich gegebenenfalls eine Menge Ärger, wenn eine rechtzeitig durchgeführte Messung Undichtigkeiten aufzeigt, so dass spätere Schäden vermieden werden können.

Differenzdruckverfahren zur Luftdurchlässigkeitsmessung

Überprüft wird die Luftdichtheit der Gebäudehülle mit einer Differenzdruckmessung, der sogenannten Blower-Door-Messung. Dabei wird mit einem Ventilator Luft aus dem Gebäude heraus oder in das Gebäude hinein befördert, bis ein vorgegebener Differenzdruck im Gebäude gegenüber der Umgebung erreicht ist. Der durch die Undichtigkeiten des Gebäudes nachströmende Luftvolumenstrom, zurückgerechnet auf Standardbedingungen, entspricht der Leckage beim gewählten Prüfdifferenzdruck. Bei der Durchführung der Messung tut der Messdienstleister gut daran, exakt nach den geltenden Normen vorzugehen, um ein präzises, vergleichbares und reproduzierbares Ergebnis vorlegen zu können, aber auch um sich rechtlich abzusichern.

DIN EN 13829 oder DIN EN ISO 9972?

Welche Norm aktuell auf die Messung anzuwenden ist, ist im Moment Gegenstand zahlreicher Diskussionen: Im Dezember 2015 löste nämlich die Norm DIN EN ISO 9972 die DIN EN 13829 ab, die bisher das oben beschriebene Differenzdruckverfahren zur Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden regelte. Jedoch bezieht sich die aktuelle EnEV noch immer ausdrücklich auf die DIN EN 13829 . Und die EnEV gilt nach wie vor für alle Werkleistungen am Bau. Auch KfW-Förderungen setzen die Einhaltung der EnEV voraus. Es gibt es also gute Gründe, die Luftdichtheitsmessung weiterhin gemäß der in der EnEV genannten DIN EN 13829 durchzuführen.

Beide Normen basieren auf demselben Differenzdruck-Messverfahren. Allerdings sind die Anforderungen der ISO 9972 an das Messgerät schärfer. Die Genauigkeit beim Differenzdruck muss hier ± 1 Pa im Bereich von 0 Pa bis 100 Pa betragen. Die Genauigkeitsanforderung bei der Temperaturmessung ist von ± 1 °C bei der DIN EN 13829 auf ± 0,5 °C bei der ISO 9972 gestiegen. Bei der Anschaffung eines Blower-Door-Messgerätes empfiehlt es sich daher, darauf zu achten, dass das Gerät auch diese schärferen Anforderungen einhält.

Einen wichtigen Unterschied stellt die Berechnung des Innenvolumens dar: ISO 9972 zieht zur Berechnung die Gesamtinnenmaße heran, also auch innen liegende Wände und Decken. Somit ist das nach ISO 9972 berechnete Innenvolumen größer als das nach DIN EN 13829 berechnete, die das in der EnEV definierte Innenvolumen heranzieht. Der Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V. (FLiB) empfiehlt insbesondere aus diesem Grund, weiter gemäß EnEV und damit gemäß DIN EN 13829 zu messen, „denn die Luftdichtheitsanforderungen gelten für ‚den bei 50 Pa gemessenen Volumenstrom –bezogen auf das beheizte oder gekühlte Luftvolumen‘, und das ‚Luftvolumen‘ beinhaltet keine Bauteile“ .

Aufgrund dieser Situation ist es für den Dienstleister aktuell von Vorteil, wenn sein Blower-Door-Messgerät die Möglichkeit bietet, zwischen den Messverfahren ISO 9972 sowie DIN EN 13829 zu wählen. So kann er mit Sicherheit auch nach der Novellierung der EnEV gemäß den geltenden Bestimmungen mit dem Gerät messen. Sollte die EnEV nämlich künftig eine Messung nach ISO 9972 verlangen, werden gegebenenfalls auch Änderungen von Formelzeichen zum Tragen kommen. So wird zum Beispiel der Leckagestrom bei 50 Pa in der ISO 9972 als q50 bezeichnet, in der EN 13829 als .

Die unbedingte Einhaltung der gewählten Norm sichert den Messdienstleister im Streitfall gegen Haftungsanforderungen ab. Jedoch gibt es auch dann noch Fallstricke, die mit einiger Erfahrung vermieden werden können, denn die Norm ersetzt nicht den notwendigen Sachverstand. Häufig sind es gerade diejenigen Tipps vom Praktiker, die nicht in der Norm stehen, die dem Bauherren und damit auch dem Handwerker viel Ärger ersparen.

Zeitpunkt der Prüfung

Wichtig ist der Zeitpunkt der Messung. Die DIN EN 13829 verlangt die Messung durchzuführen, „nachdem die Hülle des zu untersuchenden Gebäudes oder Gebäudeteils fertiggestellt ist.“ Wird allerdings zu spät gemessen, sind für die Luftdichtheit entscheidende Gewerke, z.B. die Dampfbremse im Dach, gegebenenfalls nicht mehr zugänglich und können weder näher untersucht, geschweige denn nachgebessert werden. Genau das ist aber leider in der Praxis oft der Fall, wenn die luftdichte Gebäudehülle fertig gestellt ist. Unbedingt zu empfehlen ist es daher, den Messdienstleister früh einzubinden. Der plädiert dann gegebenenfalls für eine frühe baubegleitende Messung zur Leckagesuche, mit der zum Beispiel fehlerhafte Verklebungen erkannt und ohne Rückbaumaßnahmen nachgebessert werden können. Diese darf der Messdienstleister dann allerdings nicht als „Messung nach DIN EN 13829“ eintragen. So muss der Bauherren zwar eine zusätzliche Messung zahlen, die erspart ihm gegebenenfalls unterm Strich aber erhebliche Kosten. In dieser frühen Bauphase bietet sich eine „Leckageortung“ an, ohne dass eine Messreihe nach DIN EN 13829 oder ISO 9972 durchgeführt werden muss. In der Regel ist hier mit Unterdruck zu messen, weil in diesem Fall nachströmende Luft leicht zu fühlen und Leckagen entsprechend zu erkennen sind. Dabei können Wärmebildkameras, Rauchröhrchen oder Strömungsmessgeräte hinzugezogen werden. Bei alten Gebäuden kann eine Überdruckmessung sinnvoller sein, um zu vermeiden, dass Schadstoffe, z.B. Asbest, in den Innenraum gesogen werden. Dann ist eine Nebelmaschine als Hilfsmittel einzusetzen. Wichtig ist bei einer sehr frühzeitigen Prüfung, noch nicht fertig gestellte Gebäudebereiche mechanisch zu sichern, da sich z.B. frische Verklebungen lösen könnten.

Festlegung des zu messenden Bereichs

Bei der späteren Messung nach Norm ist es wichtig, zunächst genau zu identifizieren, welche Bereiche gemessen werden sollen. Denn nur so kann das Innenvolumen korrekt bestimmt werden, das zur Berechnung der Luftwechselrate n50 herangezogen wird. Die wird bekanntlich berechnet, indem der Leckagestrom  , also der Volumenstrom bei 50 Pa, durch das Innenvolumen geteilt wird. Sie ist eine ganz wichtige Kenngröße, die sowohl national als auch international am häufigsten herangezogen wird. Fehler bei der Bestimmung des Innenvolumens wirken sich daher direkt auf das Ergebnis aus.

Gemäß DIN EN 13829 sind alle absichtlich beheizten oder gekühlten Räume in die Messung einzubeziehen. In bestimmten Fällen kann es aber durchaus sinnvoll sein, auch Räume mit in die Messung einzubeziehen, die nicht unter diese Anforderung fallen. Grundsätzlich ist zu überlegen, wie die Norm für jeden konkreten Fall auszulegen sind. Gegebenenfalls kann es sein, dass ein Spitzboden in die Messung einzubeziehen ist. Die Bodenluke ist dann natürlich während der Messung zu öffnen. Dasselbe gilt für einen unbeheizten Durchgangsraum im Keller. Ganz wichtig ist in diesem Fall die Dokumentation der Abweichung von der Norm. Wird das Messergebnis später angezweifelt und überprüft, muss der Messablauf nachvollziehbar sein. Zur Beurteilung der Luftdichtheit großer Gebäude wird gemäß DIN 4108-7 und inzwischen auch gemäß EnEV die Luftdurchlässigkeit q50 herangezogen, die per Division des Leckagestroms durch die Hüllfläche errechnet wird. Ebenso verfährt ISO 9972, aber dort heißt der Hüllflächen-bezogene Leckagestrom qE50. Aufgrund des großen Innenvolumens und des dadurch immer günstiger werdenden Hüllfläche/Innenvolumen-Verhältnisses erreichen große Gebäude den Grenzwert der Luftwechselrate n50 nämlich leicht. Die Luftdurchlässigkeit stellt in diesem Fall die anspruchsvollere Kenngröße dar. Aber auch für die Luftdurchlässigkeit gilt natürlich dasselbe wie für die Luftwechselrate: Die Identifikation der zu messenden Bereiche hat auch hier Auswirkungen auf das Messergebnis und muss unbedingt dokumentiert werden.

Besonders komfortabel lässt sich die Vorgehensweise dokumentieren, wenn der Hersteller des Blower-Door-Messgerätes eine App für die Messung und Dokumentation zur Verfügung stellt. In der App öffnet der Messdienstleister die vom FLiB empfohlenen Checklisten zur Gebäudepräparation. Mit dem Tablet geht er das Gebäude vor der Messung ab, führt die entsprechenden Maßnahmen zur Gebäudevorbereitung aus und dokumentiert Abweichungen von den Empfehlungen gleich anhand der Checkliste in der App. Fehler bei der Gebäudevorbereitung werden so minimiert. Zusätzliche Besonderheiten, wie etwa die Berücksichtigung eines unbeheizten Spitzbodens für das Innenvolumen oder die Hüllfläche, führt er als Kommentar auf, so dass sie langfristig dokumentiert sind und auch auf Messprotokollen erscheinen. Wenn notwendig kann gleich ein Foto mit dem Tablet gemacht werden, das der Dokumentation hinzugefügt wird.

Messreihen müssen vollständig sein

Die geltenden Normen DIN EN 13829 und ISO 9972 geben den Messablauf vor. Beide Normen fordern nur eine Messreihe bei Unter- oder Überdruck. Damit gibt sich der Messdienstleister dann häufig auch zufrieden, zumal bei einigen Messgeräten noch ein aufwändiger Umbau mit Drehen des Ventilators notwendig ist, um zwischen Unter- und Überdruckmessung zu wechseln. Moderne Messgeräte ändern die Drehrichtung des Ventilators, so dass nach der Unterdruck-Messreihe ohne Umbauaufwand automatisch eine Überdruck-Messreihe erfolgen kann. Die Durchführung beider Messreihen erhöht die Genauigkeit des Ergebnisses deutlich. Das liegt daran, dass Dichtungen und Verklebungen während der Messung je nach Druckrichtung auf- oder zugedrückt werden. So werden Dachisolierungen bei Überdruck dichter, weil die Folie gegen das Dach gedrückt wird. Der Mittelwert aus Unter- und Überdruck-Messreihe entspricht deshalb eher der Realität.

Bei der Durchführung der Messreihe sind Messschritte durch die DIN EN 13829 vorgegeben. (ISO 9972 weicht davon nur leicht ab.) Die Messreihe beginnt bei 10 Pa oder bei der natürliche Druckdifferenz mit dem Faktor 5 multipliziert (je nachdem, welcher Wert größer ist). Mit einer Schrittweite von 10 Pa sind dann Differenzdruckstufen bis zu 50 Pa anzufahren. Können bei großen Gebäuden (> 4.000 m3) 50 Pa nicht erreicht werden, reichen 25 Pa als höchste Messstufe. In diesem Fall muss die Abweichung unbedingt dokumentiert werden.

Ein häufiger Fehler ist hier, dass die Messstufen zwar eingehalten, die natürliche Druckdifferenz aber nicht berücksichtigt wird. Bei Werten bis 5 Pa ist die Messung laut Norm ungültig, ansonsten wird sie im Verlauf der Auswertung mit den gemessenen Volumenströmen verrechnet, wie es in EN 13829 und ISO 9972 gefordert ist. Hier bieten Messsysteme mit automatischem Messablauf Vorteile. Sie starten die Messreihe erst nach der Ermittlung der natürlichen Druckdifferenz. Das Gerät berechnet die unterste Druckstufe dann unter Einbeziehung der natürlichen Druckdifferenz. Die Anzahl der Druckstufen kann der Messdienstleister vor der Messung entsprechend der Normvorgaben wählen, und das Gerät berechnet automatisch die von der Norm vorgegebene Schrittweite und –anzahl.

Vollautomatisch arbeitendes Blower-Door-Messgerät

Eine komfortable Möglichkeit, den Blower-Door-Test präzise nach den einschlägigen Normen durchzuführen, bietet die Wöhler BC 600 Blower Check. Das Gerät besteht nur aus einer Ventilatoreinheit, die mit einer hochpräzisen Sensorik ausgestattet ist und über eine App gesteuert wird. Die App kann kostenlos auf jedes mobile Endgerät (Android, iOS) oder einen Windows 10 Laptop geladen werden. Die Ventilatoreinheit baut ein eigenes WLAN-Netzwerk auf, über das alle Messdaten sicher in die App übertragen werden. Der Messdienstleister kann die gespeicherten Messdaten und Protokolle problemlos zwischen verschiedenen mobilen Endgeräten versenden, selbst wenn diese mit unterschiedlichen Betriebssystemen arbeiten.

Vor der Messung wählt der Messdienstleister Norm und Verfahren, nach denen er vorgehen will. Wird eine Richtlinie modifiziert oder ersetzt, muss nur die App auf dem mobilen Endgerät aktualisiert werden, damit das Gerät wieder automatisch nach den aktuellen Vorschriften misst. Nach dem Start der Messung läuft die gesamte Messreihe vollautomatisch ab. Das gilt selbst beim Umschalten zwischen einer Unterdruck- und einer Überdruckmessung. Weder muss der Ventilator gedreht noch eine Blende gewechselt werden. Eine zügige und vor allem korrekte Messung ist auf diese Weise sichergestellt. Für die Erfassung der für die Auswertung benötigten Umgebungsbedingungen wie Lufttemperatur und Absolutdruck muss der Messdienstleister keine zusätzlichen Messungen durchführen, denn die misst die Wöhler BC 600 automatisch. Auch das spart Zeit. Nach Ablauf der Messung erstellt die App ein Messsprotokoll mit allen in den Normen geforderten Angaben und Messwerte. Das ist wichtig, denn der Messdienstleister haftet mit seiner Unterschrift. Ein manueller Eingriff in den Messablauf ist bei Bedarf trotz der Automatik jederzeit möglich.

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