sd-Wert: Definition, Berechnung & Sperrwerte nach DIN

• Definition: Der s_d-Wert misst die Wasserdampfdurchlässigkeit eines Baustoffes und gibt an, wie dick eine Luftschicht sein müsste, um denselben Diffusionswiderstand wie das Material zu bieten. Er wird berechnet, indem man den Diffusionswiderstandsfaktor (μ-Wert) mit der Materialdicke (in Metern) multipliziert.
• Einteilung: Bau- und Dämmstoffe werden nach ihrem s_d-Wert von diffusionsoffen bis diffusionsdicht eingeteilt. Ein s_d-Wert zwischen 0,5 m und 10 m klassifiziert ein Material als Dampfbremse. 1 mm dicke Polyethylen-Folien haben einen hohen s_d-Wert von 80 bis 100 m und wirken diffusionshemmend. OSB-Platten hingegen weisen mittlere s_d-Werte zwischen 2 und 5 m auf und wirken diffusionsbremsend.
• Anwendung: Um einen Tauwasserausfall in Bauteilschichten wie z. B. dem Dach zu vermeiden, werden Schichten mit unterschiedlichen s_d-Werten kombiniert. Ein hoher raumseitiger, innerer s_d,i-Wert verhindert, dass zu viel Wasserdampf in die Konstruktion eindringt (Dampfbremse). Ein niedriger äußerer s_d,e-Wert (z. B. Unterspannbahn) ermöglicht, dass Feuchtigkeit nach außen entweichen kann.
• Nachweis: Welcher s_d-Wert vor Tauwasserausfall schützt, hängt vom Schichtaufbau und resultierenden Partialdrücken ab. Die DIN 4108 gibt für verschiedene Konstruktionen Sperrwerte vor, sodass eine Tauwasserbildung nicht rechnerisch per Glaser-Verfahren nachgewiesen werden muss. Die Konstruktion ist dann nachweisfrei, wenn der s_d,i-Wert einen von der DIN 4108 vorgegebenen Sperrwert überschreitet und einen vorgegebenen s_d,e-Wert unterschreitet.

Wasserdampf wird in bewohnten Räumen ständig und in großen Mengen produziert.

• Ein Mensch produziert beim Atmen ca. 1.200 g Wasserdampf pro Tag
• Weitere 1.000 g bis 2.000 g entstehen beim Kochen
• 1.000 g beim Baden oder Duschen

So können 8 bis 15 kg Wasser in einem 4-Personen-Haushalt durchschnittlich pro Tag entstehen. Das entspricht dem Inhalt eines Putzeimers.

In einem vierköpfigen Haushalt können pro Woche so bis zu 100 Liter Wasserdampf ins Haus eingetragen werden, was gut eine halbe Badewanne entspricht.

Für eine optimale Luftfeuchtigkeit in Innenräumen ist daher richtiges und regelmäßiges Lüften wichtig. Dennoch entweicht Luftfeuchtigkeit nicht nur über das Fenster, sondern auch – zu einem sehr viel kleineren Anteil - über Diffusion durch Bauteile.

Ist z. B. viel hygroskopisches, also feuchteaufnahmefähiges Material im Raum (z. B. unbehandeltes Holz und Lehmprodukte) verbaut worden, so nehmen auch die Bauteile Feuchtigkeit auf und dämpfen zusätzlich Feuchteschwankungen.

Herrscht zum Beispiel in einem Innenraum eine höhere Wasserdampfkonzentration – ein höherer Druck – als außerhalb des Raumes, dann werden die gasförmigen Wassermoleküle versuchen, durch die Wand hindurch auf die Seite mit der geringeren Konzentration zu „wandern“.

In den Wintermonaten (Tauperiode) erfolgt der Diffusionsstrom in beheizten Gebäuden daher von innen nach außen.

Dieser Diffusion liegt die natürliche Neigung von Gasen zugrunde, innerhalb eines abgeschlossenen Systems stets einen Ausgleich vorhandener Konzentrationsunterschiede anzustreben.

Gase durchdringen Bauteile aber nicht immer gleich schnell. Denn der Wasserdampfdiffusion setzen Bauteile einen unterschiedlichen Widerstand entgegen.

Natürliche, diffusionsfähige und hygroskopische Baustoffe, wie Holz, Ziegel, Lehm, Kalkmörtel usw. besitzen einen geringeren Widerstand als andere Baustoffe wie z. B. Beton oder Stahl, die wenig bis praktisch keinen Wasserdampf durchlassen.

Dieser Widerstand wird mit der dimensionslosen Diffusionswiderstandszahl µ (ausgesprochen: „müh“) beschrieben. Sie gibt die Diffusionsdichtigkeit eines Stoffes bezogen auf den Diffusionswiderstand von Luft (µ Luft = 1) an.

Es gilt: Je höher µ, desto höher ist der Widerstand eines Stoffes gegenüber Wasserdampfdiffusion und umso weniger Wasserdampf kann durch das Bauteil transportiert werden.

Wie groß der Wasserdampfdiffusionswiderstand verschiedener Baustoffe ist, steht in der deutschen DIN 4108 (Teil 4: „Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte“) oder in der europäischen DIN EN ISO 10456.

Da feuchte Baustoffe einen niedrigeren μ-Wert besitzen, wird in den Normen neben dem μ-Wert im trockenen Zustand immer auch der Wert für den feuchten Zustand genannt.

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Wie gut oder schlecht eine bestimmte Dicke eines Bauteils Feuchtigkeit daran hindert, durch das Bauteil hindurch zu diffundieren, gibt der s_d-Wert an.

• Der s_d-Wert ist ein zentraler Begriff im Bauwesen, besonders im Feuchteschutz, und spielt eine entscheidende Rolle bei der Auswahl von geeigneten Dampfbremsen.
• Der s_d-Wert beruht wiederum auf der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ, setzt diese aber nun ins Verhältnis zur Dicke des Baustoffs.

Der s_d-Wert lässt sich mit der folgenden Formel berechnen:

s_d-Wert= μ × d

Durch die Multiplikation der Diffusionswiderstandszahl μ mit der Materialdicke in Metern d, gibt der s_d-Wert an, wie dick eine stehende Luftschicht sein müsste, um denselben Widerstand wie der betrachtete Baustoff zu bieten. Der s_d-Wert wird daher auch als Sperrwert bezeichnet.

Definition s_d-Wert: Der s_d-Wert ist eine Kenngröße für die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke. Der s_d-Wert gibt den Wasserdampfdiffusionswiderstand eines Bauteils oder Bauteilschicht definierter Dicke und Diffusionswiderstandszahl an.

Will man dagegen den Diffusionswiderstand eines konkreten Bauteils ermitteln, so muss man mithilfe der Stoffstärke den s_d-Wert errechnen und die s_d-Werte der unterschiedlichen Materialschichten miteinander addieren.

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Da der Wasserdampfteildruck bei vollgedämmten Aufbauten innenseitig 10 bis 14 mal größer sein kann als außenseitig, muss der innere s_d,i-Wert der innenseitigen Schicht 10 bis 14 mal höher sein als der außenseitige Diffusionssperrwert s_d,e.

Mit zunehmender Dämmstärke an der äußeren Bekleidung, z.B. durch Holzfaserdämmplatten, erhöht sich die Temperatur an der tauwassergefährdeten Stelle, wodurch sich der Diffusionsstrom nach außen um den Faktor 2 bis 4 verstärkt. Die innenseitigen Schichten müssen dann nur noch um den Faktor 5 bis 7 dampfdichter ausgeführt werden, um Tauwasserfreiheit zu gewährleisten.

Das heißt, dass bei zunehmender Außendämmung auch Dampfbremsen mit einem niedrigeren inneren Sperrwert zum Einsatz kommen können. Dies können dann statt Folien auch andere diffusionshemmende Baustoffe sein.

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