Schimmel und der Mindestwärmeschutz

Zu einem Schimmelschaden werde ich meist gerufen, wenn die Schuldfrage schon gestellt ist: Die Wand sei zu kalt, sagt die eine Seite, hier werde zu wenig gelüftet, die andere. Beides lässt sich messen. Für die Wand genügen drei Temperaturen, aus denen der fRsi-Wert entsteht, das Maß, mit dem die DIN 4108-2 den Mindestwärmeschutz an Ecken und Anschlüssen prüft. Ich leite hier die Zahlen 12,6 °C und 0,70 her, zeige, wie ich sie am Bau bestimme, und was daraus für Bewohner, Eigentümer und Sanierer folgt.

Ab welcher Oberflächentemperatur droht Schimmel?

Bei 20 °C und 50 % Raumluftfeuchte droht Schimmel, sobald eine Innenoberfläche kälter als 12,6 °C wird, denn dann liegen an ihr 80 % relative Feuchte an, die Schwelle, ab der Wachstum nach dem Schimmelleitfaden des Umweltbundesamts möglich ist. Der Leitfaden zieht die Linie nicht scharf: Unter etwa 70 % wächst in der Regel nichts, zwischen 70 und 80 % finden nur wenige trockenheitsliebende Arten Bedingungen, ab 80 % viele der Arten, die in Wohnungen vorkommen. Die DIN 4108-2 legt ihre Anforderung auf die 80 %, und mit dieser Zahl rechne ich im ganzen Beitrag.

Warum eine angenehme Raumluft an der Wand feucht wird, zeigt der Dampfdruck. Raumluft mit 20 °C und 50 % hat einen Wasserdampfdruck von rund 1.168 Pa. Direkt an einer Wand mit 12,6 °C liegt der Sättigungsdampfdruck, also das Höchstmaß, bei 1.458 Pa, und 1.168 geteilt durch 1.458 ergibt 80 %. Am Wasser in der Luft hat sich nichts geändert, nur an der Temperatur.

80 Wand mit 12,6 °C bei 20 °C und 50 % Raumluft100 Tauwasser, Wand mit 9,3 °C

1. in der Regel kein Schimmel
2. nur wenige Arten
3. viele Arten

507080100

• in der Regel kein Schimmel 50 bis 70
• nur wenige Arten 70 bis 80
• viele Arten 80 bis 100

Quelle: Umweltbundesamt, Schimmelleitfaden S. 23 und 24 (70 und 80 %); Wandtemperaturen nach der Magnus-Formel

Die Skala beginnt bei 50 %, weil eine Wand, die so warm ist wie der Raum, an ihrer Oberfläche dieselbe Feuchte hat wie die Raumluft. Jedes Grad, das sie kälter ist, schiebt den Wert nach rechts.

Für die Schimmelfrage ist der Taupunkt deshalb die falsche Messlatte. Zwischen 9,3 und 12,6 °C sieht eine Wand trocken aus, und trotzdem kann auf ihr Schimmel wachsen. Solche Temperaturen erreichen im Winter die kältesten Stellen eines Raums: Außenecken, Fensterlaibungen, Rollladenkästen, die Wand hinter einem Schrank und die Decke unter einem kalten Dachboden. Dort fließt mehr Wärme nach außen als in der Fläche daneben; wie man diese Wärmebrücken findet, beschreibe ich im Beitrag zur Thermografie.

Taupunkttabelle mit Schimmelgrenze

Das Normklima ist nur ein Punkt. In Wohnungen liegt die Raumluft mal wärmer, mal feuchter, und mit ihr wandern beide Grenzen. Die Tabelle nennt für typische Raumzustände die Wandtemperatur, unter der Tauwasser ausfällt, und die, unter der 80 % erreicht sind. Die letzte Spalte rechnet die Schimmelgrenze in den fRsi um, den eine Ecke bei minus 5 °C draußen bräuchte.

Aus der Tabelle lese ich drei Dinge. Die Feuchte wiegt schwerer als die Temperatur: Zwischen 40 und 70 % hebt jeder Schritt um zehn Prozentpunkte die Schimmelgrenze um 2,5 bis 3,3 K. Wärmere Luft ist kein Schutz, denn bei 22 °C und 50 % trägt sie mehr Wasser, und die Ecke bräuchte 0,72 statt 0,70. Und die erste Zeile zeigt ein Schlafzimmer mit 18 °C, in das Luft aus einem 20 °C warmen Wohnraum mit 50 % strömt: Sie bringt ihren Dampf mit, die Grenze bleibt bei 12,6 °C, der Raum aber ist kälter, und die Ecke bräuchte 0,77.

Wandtemperatur °C

0510152012,6 Mindestwärmeschutz: 12,6 °C im Normklima

40506070

relative Raumluftfeuchte %

• Schimmelgrenze, 80 % an der Wand
• Taupunkt, 100 % an der Wand

Werte als Tabelle

relative Raumluftfeuchte %	Schimmelgrenze, 80 % an der Wand	Taupunkt, 100 % an der Wand
40	9,3	6
50	12,6	9,3
60	15,4	12
70	17,9	14,4

Quelle: Rechnung nach der Magnus-Formel (DIN 4108-3); 12,6 °C nach DIN 4108-2 und TFAQ BEG EM Nr. 2.05

Was bedeutet ein fRsi-Wert von 0,70?

Ein fRsi-Wert von 0,70 bedeutet, dass die kälteste Stelle der Innenoberfläche um 70 % des Unterschieds zwischen Außen- und Raumtemperatur wärmer ist als die Außenluft, und so viel verlangt DIN 4108-2 an jeder Wärmebrücke, wie die Technischen FAQ zur BEG EM unter Nr. 2.05 festhalten. Ein fRsi von 1 hieße, die Stelle wäre so warm wie der Raum, ein fRsi von 0 so kalt wie draußen.

Die 0,70 kommen aus dem Normklima. Die DIN 4108-2 rechnet mit 20 °C innen und minus 5 °C außen, also mit 25 K Unterschied. Die Schimmelgrenze von 12,6 °C liegt 17,6 K über der Außentemperatur, und 17,6 geteilt durch 25 ergibt 0,704, in der Norm gerundet 0,70.

Weil der fRsi ein Verhältnis ist, muss ich nicht auf den Normtag warten. Ist es draußen 2 °C statt minus 5 °C, fällt die Ecke zwar wärmer aus, aber im selben Verhältnis, und die Messung lässt sich auf das Normklima umrechnen:

Raumluft während der Messung

21 °C

Außenluft während der Messung

2 °C

kälteste Stelle der Ecke

14 °C

fRsi = (14 - 2) / (21 - 2)

0,63

Ecke im Normklima: -5 °C + 0,63 · 25 K

10,8 °C

Mindestwärmeschutz nicht erfüllt

10,8 °C statt 12,6 °C

Im Normklima hätte diese Ecke an ihrer Oberfläche rund 90 % Feuchte und läge damit mitten im Schimmelbereich der Skala. Das Beispiel zeigt auch, warum ich für solche Messungen kalte Tage suche. Bei 10 K Unterschied zwischen drinnen und draußen verschiebt ein halbes Grad Messfehler an der Oberfläche den fRsi um 0,05, bei 25 K nur um 0,02.

Mindestwärmeschutz in Norm, Gesetz und Förderung

Für die Fläche einer massiven Außenwand verlangt die DIN 4108-2 einen Wärmedurchlasswiderstand von mindestens 1,2 m²K/W. Mit den Wärmeübergangswiderständen nach DIN EN ISO 6946 entspricht das einem U-Wert von höchstens 0,73 W/(m²K); wo Ihre Wand liegt, zeigt der U-Wert-Rechner. Schimmel sitzt aber fast immer an Ecken, Anschlüssen und Laibungen, und dort gilt die zweite Anforderung mit fRsi 0,70 an der ungünstigsten Stelle.

Rechtlich verankert ist der Mindestwärmeschutz im Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG), dem Nachfolger des GEG, und zwar für Neubauten:

Bei einem zu errichtenden Gebäude sind Bauteile, die gegen die Außenluft, das Erdreich oder gegen Gebäudeteile mit wesentlich niedrigeren Innentemperaturen abgrenzen, so auszuführen, dass die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2: 2013-02 und DIN 4108-3: 2018-10 erfüllt werden.

Im Bestand nennt das Gesetz den Mindestwärmeschutz an zwei Stellen: Eine oberste Geschossdecke, die ihn verfehlt, ist nach § 35 GModG nachzudämmen, und eine neue Gefälledämmung auf dem Flachdach muss ihn nach § 37 Abs. 2 GModG an ihrer dünnsten Stelle erfüllen. Allgemein ziehen die Technischen FAQ zur BEG EM unter Nr. 2.02 die Grenze: Die Mindestanforderungen der DIN 4108-2 an den winterlichen Wärmeschutz gelten für neue Gebäude, für Erweiterungen und für neue Bauteile in bestehenden Gebäuden. Eine Außenwand aus den Sechzigern, an der niemand etwas ändert, fällt nicht darunter. Schimmel fragt allerdings nicht nach dem Baujahr, sondern nach der Oberflächentemperatur.

Sobald Sie mit Förderung sanieren, kommt die Frage für die betroffenen Bauteile zurück. Nach der Anlage zur Richtlinie BEG EM (Technische Mindestanforderungen Nr. 1.1) und Nr. 2.01 der Technischen FAQ ist bei jeder Einzelmaßnahme an der Gebäudehülle zu prüfen, ob zum Schutz vor Tauwasser und Schimmel Maßnahmen für Mindestluftwechsel und Mindestwärmeschutz nötig sind, und nach Nr. 2.05 gilt dabei an der ungünstigsten Stelle fRsi 0,70 oder 12,6 °C. Ausgenommen sind Räume, die ihrer Bestimmung nach nur auf 12 bis unter 19 °C beheizt werden. Anschlüsse, die den Planungsbeispielen im Beiblatt 2 zur DIN 4108 gleichwertig sind, gelten ohne weiteren Nachweis als ausreichend.

Bau oder Nutzung: was die Messung trennt

Die DIN 4108-2 verteilt die Aufgabe auf zwei Schultern. Die Konstruktion muss fRsi 0,70 schaffen, die Nutzung muss die Raumluft ungefähr so trocken halten, wie die Norm es annimmt, also bei 20 °C um 50 %. Deshalb bestimme ich beide Hälften getrennt, bevor ich etwas zur Ursache sage.

Für die Wand suche ich zuerst mit der Wärmebildkamera die kälteste Stelle und messe dort die Oberflächentemperatur, zeitgleich mit Raum- und Außenluft. Den fRsi daraus gleiche ich mit einer Rechnung aus dem Wandaufbau ab, damit ein einzelner Messfehler nicht zum Urteil wird. Für die Nutzung stehen Datenlogger für Temperatur und Feuchte über mehrere Tage im Raum und an der Wand. Sie zeigen, ob die Feuchte nachts steigt und am Morgen wieder fällt, ob nach dem Duschen gelüftet wird und wie oft die Oberfläche unter die Grenze aus der Tabelle rutscht.

Eher die Konstruktion

• Befall in einer freien Außenecke ohne Möbel davor
• Muster entlang von Deckenbalken oder Stürzen
• eine einzelne Laibung, die jeden Winter betroffen ist
• fRsi an der Schadstelle unter 0,70

Eher die Nutzung

• Schimmel an der Unterkante der Scheiben
• feuchte Vorhänge, Fenster über Stunden beschlagen
• dunkle Fahnen an der Fassade über dauernd gekippten Fenstern
• Raumluft im Logger tagelang über 60 %

Häufig treffen beide Hälften zusammen, etwa eine Ecke mit knapp 0,70 und Wäsche, die im Schlafzimmer trocknet. Die Schuldfrage selbst ist eine Rechtsfrage, und im Streit beantwortet sie ein Gericht. Meine Aufgabe ist die technische Hälfte: Zahlen, die jede Seite nachrechnen kann.

Vorbeugen: Oberfläche warm, Raumluft trocken

Im Alltag haben Sie zwei Stellschrauben, und beide stehen in der Tabelle. Die erste ist die Feuchte: Wer die Raumluft von 60 auf 50 % bringt, senkt die Schimmelgrenze an der Wand von 15,4 auf 12,6 °C. Warum das mit Lüften im Winter gut gelingt und im Sommer schlecht, erkläre ich im Beitrag Feuchteschutz. Die zweite sind geschlossene Türen zu kühleren Räumen, denn wie die erste Zeile der Tabelle zeigt, verlangt die Luft aus dem Wohnraum in einem kühleren Zimmer mehr von der Ecke.

Baulich ist der Hebel die Oberflächentemperatur. Eine Außendämmung hebt sie an jeder Stelle der Wand, auch in der Ecke, und damit den fRsi. Eine Innendämmung kann das ebenfalls, verlegt aber die kalte Zone in die alte Wand dahinter und braucht deshalb eine Prüfung des Feuchteschutzes nach DIN 4108-3; die Regeln dafür stehen im selben Beitrag zum Feuchteschutz. Für die Decke unter einem kalten Dachboden gilt das Gleiche, dort mit der Frage, auf welche Seite die Dampfbremse gehört, die ich im Beitrag zur Holzbalkendecke beantworte.

Den häufigsten Fehler sehe ich nach Teilsanierungen: neue, dichte Fenster in einer ungedämmten Wand. Für geförderte Maßnahmen, die das Haus dichter machen, etwa neue Fenster oder eine Dachdämmung, verlangen die Technischen FAQ ein Lüftungskonzept, zum Beispiel nach DIN 1946-6 (Nr. 2.03). Kommen die Fenster vor der Wanddämmung, genügt nach Nr. 2.06 als Mindestanforderung der Nachweis, dass geprüft wurde, was an den neuen Anschlüssen gegen Schimmel nötig ist. Wer mehrere Schritte vor sich hat, sollte deshalb Dämmung und Lüftung im Fahrplan planen, damit bei jeder Maßnahme feststeht, was vor und nach ihr kommt.

Wenn es schon schimmelt

Tabelle, Rechner und fRsi sagen, ob eine Stelle gefährdet ist, aber nicht, was mit einem Befall geschehen soll, der schon da ist. Einen kleinen Fleck, bis etwa zur Größe einer Handfläche, können Sie mit Alkohol abwischen, sobald die Ursache behoben ist. Größere Flächen, Befall hinter Tapete und Möbeln und alles, was nach dem Entfernen wiederkommt, brauchen ein Gutachten: Ursache feststellen, Ausmaß bestimmen, Sanierung festlegen und Beweise sichern, bevor jemand überstreicht. Solche Gutachten erstelle ich als Sachverständiger für Schäden an Gebäuden unter baugutachter-witschel.de, getrennt von der Energieberatung, weil eine Schadensbewertung andere Fragen stellt als eine Sanierungsplanung.

Häufige Fragen

Quellen und Fundstellen