Die Irrtümer der Entlüftung von Kriechräumen

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Nahezu 70 % der Häuser in South Carolina haben Kriechraumfundamente. Wir bauen mehr Kriechkellerfundamente als jeder andere Staat des Landes. Dennoch gibt es immer wieder Probleme mit unseren Kriechkellern. Zu diesen Problemen gehören Schimmel und Fäulnis, erhöhte Radonwerte, Termiten und andere Schädlinge. Wir sehen Kondenswasser an den Lüftungskanälen, Schimmel an den Balken, Schäden durch Termiten und Holzbohrkäfer sowie schrumpelige Hartholzböden. Unsere derzeitige Lösung besteht darin, die Belüftung des Kriechkellers zu verbessern.

Auf einer Tagung zu Affordable Comfort, an der ich kürzlich teilnahm, sagte ein Redner aus Kanada, dass die Belüftung von Kriechkellern im Südosten der USA Wahnsinn sei. Dem kann ich nur zustimmen. In diesem Beitrag werde ich einige der Irrtümer erörtern, die ich bei unserer derzeitigen Praxis der Entlüftung von Kriechkellerfundamenten sehe, und Richtlinien für eine höhere Leistungsfähigkeit von Kriechkellern aufstellen.

Irrtum Nr. 1 – Es gibt eine Forschungsgrundlage für die derzeitigen Richtlinien zur Belüftung von Kriechkellern.

Behauptet wird, dass wir Kriechkeller entlüften, um die Feuchtigkeit zu kontrollieren. Bei der Durchsicht historischer Dokumente finden wir mehrere Dokumente, in denen die Belüftung von Kriechkellern diskutiert wird. Im Jahr 1939 veröffentlichte das Forest Products Lab „Use and Abuse of Wood in House Construction“ (Verwendung und Missbrauch von Holz im Hausbau), in dem es heißt: „Am besten sind abgeschirmte Lüftungsöffnungen, die insgesamt 3 Prozent des Hauses ausmachen, mit einem gründlich isolierten Fußboden… Ein kleiner Ventilator in jeder Wand ist im feuchten Süden kaum ausreichend.“

Im Jahr 1942 enthielten die „Property Standards and Minimum Construction Guidelines“ der Federal Housing Administration die erste Vorschrift zur Belüftung von Kriechräumen in der Fachliteratur. Sie war älter als alle bekannten Untersuchungen über die Leistung von Kriechräumen. Darin heißt es unter anderem: „Stellen Sie eine ausreichende Anzahl von Entlüftungsöffnungen in den Grundmauern bereit, um eine Gesamtlüftungsfläche zu gewährleisten, die 1/2 Prozent der umschlossenen Fläche plus 1/2 Quadratfuß für jeden Meter Wand, der diese Fläche umschließt, entspricht.“

Im Jahr 1948 veröffentlichte die Housing and Home Finance Agency (HHFA) „Crawl Spaces: their effect on dwellings“. Dieses Dokument enthält eine Erörterung einiger Untersuchungsarbeiten, die Britton an mehreren Wohnkomplexen durchgeführt hatte. Britton sagte, dass „wenn eine Belüftung im Ausmaß von 1/1500 der Gebäudefläche in die Kriechraumwände geschnitten wurde, in Verbindung mit einer Belüftung von etwa 1/500 der Gebäudefläche in den Dachbodenwänden und der Abdeckung des Kriechraumbodens mit einer 55# mineralischen Bedachung, wurden alle Probleme offensichtlich beseitigt.“ Interessant an dieser Diskussion war, dass Britton Feuchtigkeitsprobleme auf dem Dachboden untersuchte.

Britton fügte die Bemerkung hinzu: „Wenn der Boden des Kriechkellers mit einem 55# mineralischen Rolldach effektiv abgedeckt wird, kann die vorgeschriebene Wandlüftung bei kontrollierter Bauweise um bis zu 90% reduziert werden.“ Die HHFA folgte mit einem weiteren Dokument, in dem es heißt: „Wenn eine gute Abdeckung über die gesamte Oberfläche des Bodens im Kriechraum aufgebracht wird, ist nur eine sehr geringe Belüftung erforderlich.“

Das nächste, was wir sehen, sind aktualisierte Gesetzesanforderungen. In den Minimum Property Standards von 1958 heißt es: „Es sind mindestens 4 Grundmauerlüfter vorzusehen, einer in der Nähe jeder Ecke des Raumes, mit einer gesamten freien Lüftungsfläche von mindestens 1/150 der Fläche der nicht unterkellerten Räume, oder eine Oberflächenbehandlung des Bodens in Form einer Dampfsperre…plus mindestens 2 Grundmauerlüfter mit einer gesamten freien Lüftungsfläche von mindestens 1/1500 der Fläche der nicht unterkellerten Räume.“ Der einzige Unterschied, den ich zwischen diesem Code von 1958 und dem IRC-Code von 2000 sehe, ist, dass wir heute mindestens vier Entlüftungsöffnungen auf der 1/1500-Ebene verlangen.

Nach meinen Untersuchungen und denen von Bill Rose vom Building Research Council an der University of Illinois gibt es keine Forschungsergebnisse, die diese Empfehlungen und den Code unterstützen. Was ich in der Literatur finden kann, scheint sich auf eine Felduntersuchung zu beschränken, bei der mehrere Schritte zur Feuchtigkeitsregulierung auf einmal durchgeführt werden. Eine Bewertung der Wirksamkeit der einzelnen Schritte ist mir nicht bekannt. Das heißt: Als die Belüftung des Dachbodens UND die Belüftung des Fundaments UND eine Bodenabdeckung hinzukamen, war das Feuchtigkeitsproblem im Dachstuhl behoben. Diese Abhandlungen enthalten sicherlich gute Informationen, aber ich glaube nicht, dass sie genug Informationen enthalten, um unsere bestehenden Bauvorschriften und Belüftungsanforderungen zu unterstützen.

Außerdem wurde in der Literatur nichts gefunden, was die teilweise Abdeckung des Bodens in einem Kriechkeller wissenschaftlich unterstützt.

Falschheit Nr. 2 – Wir bauen heute die gleichen Häuser wie zu der Zeit, als die aktuellen Richtlinien für die Belüftung von Kriechkellern festgelegt wurden.

Viele Dinge haben sich bei den Häusern, die wir heute bauen, im Vergleich zu denen, die wir in den 1930er bis 1950er Jahren gebaut haben, geändert. Wir bauen oft auf feuchteren Grundstücken (weil viele der hoch gelegenen und trockenen Grundstücke verschwunden sind) und wir bauen die Häuser tiefer in den Boden. (Ich kann gar nicht zählen, wie oft ich schon in einen Kriechkeller hinuntergekrochen bin.) Wir bauen kleinere Überhänge ohne Dachrinnen und Fallrohre, und manchmal neigen wir das Gelände nicht vom Fundament weg.

Die wichtigste Veränderung, die wir in den letzten 50 Jahren vorgenommen haben, ist meiner Meinung nach die Klimaanlage. In vielen Teilen des Landes haben wir es uns zur Gewohnheit gemacht, die Temperaturen in unseren Häusern künstlich zu kühlen. Heute schaffen wir mit Leichtigkeit Temperaturen, die nahe oder sogar unter der Taupunkttemperatur der Umgebungsluft liegen. Kondensation tritt auf Oberflächen auf, auf denen zuvor keine Kondensation auftrat. Die Klimatisierung hat das Gleichgewicht gestört, das wir früher erlebten und das wir nutzten, als die Belüftungsvorschriften geschaffen wurden.

Falschheit Nr. 3 – Die Anforderungen an die Belüftungsfläche von 1/150 oder 1/1500 haben eine Bedeutung.

Ich habe ein Luftströmungstestgerät nach ASHRAE-Standard 51-1985 verwendet, um den Luftstrom durch die Entlüftungsöffnungen des Fundaments zu messen, die eine freie Nettofläche (NFA) von 24 bis 75 Quadratinch hatten. Der große NFA-Entlüfter wies bei einem gegebenen Druck einen größeren Durchfluss auf, aber der Durchfluss war etwa 1,75-mal so groß wie der des kleinen Entlüfters und nicht dreimal so groß, wie aufgrund des Größenunterschieds zu erwarten gewesen wäre. Ein automatischer 65-NFA-Entlüfter hat einen Luftstrom, der dem des 24-Entlüfters viel näher kommt als dem des 75-Entlüfters. (Dies ist auf das zusätzliche Sieb an der Innenseite der Entlüftungsöffnung zurückzuführen, das bei der Berechnung des NFA-Wertes für die Entlüftungsöffnung nicht berücksichtigt wird, aber den Luftstrom einschränkt). Daher scheint der tatsächliche Luftstrom, der bei der Erfüllung der 1/150-Anforderung erreicht wird, sowohl von der NFA der einzelnen Lüftungsöffnungen als auch von der Gesamtlüftungsfläche abzuhängen. Eine äquivalente freie Nettofläche, die aus kleineren NFA-Entlüftungsöffnungen besteht, sorgt für einen größeren Luftstrom als weniger große NFA-Entlüftungsöffnungen.

Als Nächstes schätzte ich den Luftwechsel pro Stunde in einem drei Fuß hohen Kriechkeller eines 1500 Quadratmeter großen Hauses unter Verwendung derselben Entlüftungsöffnungen. Bei 1/150 würden wir 60 der 24 NFA-Lüftungsöffnungen benötigen. Die 60 Entlüftungsöffnungen würden eine Luftwechselrate von etwa 6,4 Luftwechseln pro Stunde (ACH) ergeben. Im Gegensatz dazu würde der größere 75-NFA-Entlüfter nur 20 Entlüfter benötigen und nur 3,4 ACH liefern. Die relativ große thermostatisch gesteuerte Entlüftung mit 65 NFA würde nur 2,6 ACH liefern, wenn das Verhältnis 1/150 eingehalten wird.

Wenn wir eine vollständige Bodenabdeckung hinzufügen, wie es der Code erlaubt, könnten wir die Belüftungsanforderung auf 1/1500 reduzieren. Die Anzahl der erforderlichen Lüftungsöffnungen sinkt auf sechs für die kleinen 24-Quadratzoll-Lüftungsöffnungen und vier für die anderen Lüftungsöffnungen. Dadurch sinkt die Luftwechselrate auf 0,64 ACH für die 24 NFA-Entlüftungsöffnungen, 0,45 ACH für die automatische Entlüftung und 0,70 für die große 75 NFA-Entlüftung.

Diese Untersuchung hat gezeigt, dass die Angabe eines NFA-Wertes für die Belüftung von Kriechkellern nicht die Menge an Belüftung angibt, die in einem Kriechkeller auftreten kann oder wird. Die Verwendung kleinerer NFA-Entlüftungsöffnungen führt zu einer stärkeren Belüftung als die Verwendung größerer NFA-Entlüftungsöffnungen. Thermostatisch gesteuerte Entlüfter bieten keinen Durchfluss, der dem eines manuell betriebenen Entlüfters ähnlicher Größe entspricht.

Irrtum Nr. 4 – Entlüften reduziert die Feuchtigkeit im Kriechkeller.

In Wirklichkeit hilft Entlüften nur dann, die Feuchtigkeit im Kriechkeller zu reduzieren, wenn die Außenluft trockener ist als die Luft im Kriechkeller oder wenn genügend warme Außenluft in den Kriechkeller eindringt und ihn erwärmt. Im Sommer kann die Außenluft tatsächlich mehr Feuchtigkeit enthalten als die Luft im Kriechkeller, was die Situation eher verschlimmert als verbessert. Im Winter trägt die Entlüftung zur Trocknung eines Kriechraums bei, manchmal bis zu einem schädlichen Extrem.

Aus psychrometrischer Sicht funktioniert die Entlüftung eines Kriechraums zur Beseitigung von Feuchtigkeit, wenn die Außenluft trockener ist als die Luft im Kriechraum. „Trockener“ bedeutet nicht eine niedrigere relative Luftfeuchtigkeit, sondern eine niedrigere absolute Luftfeuchtigkeit. Die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis zwischen der Menge an Feuchtigkeit in der Luft und der Menge, die die Luft bei dieser Temperatur aufnehmen kann. Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Menge an Feuchtigkeit in einer bestimmten Luftmenge. Luft mit 85 Grad und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit hat die gleiche absolute Luftfeuchtigkeit wie Luft mit 70 Grad und 100 % relativer Luftfeuchtigkeit. Wenn Sie also einen Kriechkeller mit einer Lufttemperatur von 100 % r.F. und 60 % r.F. entlüften, wird die Feuchtigkeit nicht entfernt.

Die Taupunkttemperatur ist die Temperatur, bei der sich Kondensation bildet, wenn die Luft abgekühlt wird. Bei der Taupunkttemperatur ist die Luft gesättigt und jede weitere Abkühlung führt zu Kondensation. Im obigen Beispiel haben sowohl die Luft aus dem Kriechkeller mit einer Luftfeuchtigkeit von 70 F/100 % RH als auch die Außenluft mit einer Luftfeuchtigkeit von 85 F/60 % die gleiche Taupunkttemperatur: nämlich 70 F. Wenn wir einen Kriechraum mit Luft entlüften, die eine höhere Taupunkttemperatur als die Kriechraumluft hat, fügen wir dem Kriechraum tatsächlich Feuchtigkeit hinzu, anstatt sie zu entfernen.

Hier in South Carolina haben wir oft Taupunkttemperaturen der Außenluft um 75F. Mit Klimaanlagen, kühlen Böden und kalten Rohrleitungen in unseren Kriechräumen liegt die Taupunkttemperatur in unseren Kriechräumen oft unter 75 F. Wenn wir sie entlüften, bekommen wir Kondensationsprobleme. Die Böden verrotten, schimmeln oder schwellen aufgrund der überschüssigen Feuchtigkeit an. Rohrleitungen schwitzen und werden mit Wasser gesättigt. Die Energieverluste in den Kanälen steigen erheblich, weil die Isolierung nicht isoliert, wenn sie nass ist.

Unser Hypotheken-, Schädlingsbekämpfungs- und Hausinspektionsgewerbe bezeichnet einen Feuchtigkeitsgehalt des Holzes im Kriechkeller von über 20 % als potenzielles Problem. Bei diesem Feuchtigkeitsgehalt des Holzes kann angeblich Schimmel wachsen. Ich sehe problemlose Kriechräume mit einem Holzfeuchtegehalt von 16 %. Ein Holzfeuchtegehalt von 16 % bezieht sich auf eine Luftfeuchtigkeit von etwa 80 %. Die Taupunkttemperatur in einem Kriechkeller beträgt bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 % etwa 68 °F. Warum in aller Welt sollte ich diesen Kriechraum mit Luft belüften, die eine Taupunkttemperatur von fast 75 F hat? Das Ergebnis ist Kondensation auf allen kühlen Oberflächen im Kriechkeller.

Holzböden über Kriechkellern haben im Sommer oft Probleme mit dem Schrumpfen. Holz dehnt sich aus, wenn es nass wird. Das typische Szenario, das ich erlebe, ist, dass die Klimaanlage die Feuchtigkeit in den Wohnräumen niedriger hält als die Feuchtigkeit im Kriechkeller. Dies führt zu ungleichen Feuchtigkeitsniveaus auf der Ober- und Unterseite des Holzes. Die untere, feuchtere Oberfläche dehnt sich aus und führt dazu, dass sich die Bretter verziehen.

Eine gängige Lösung ist die zusätzliche Belüftung des Kriechkellers, um die Feuchtigkeit zu reduzieren. Raten Sie mal, was im Winter passiert? Die Bretter wölben sich in die entgegengesetzte Richtung. Jetzt wird unser Kriechkeller mit relativ trockener Luft belüftet, so dass die Dinge im Kriechkeller wirklich austrocknen. (Wenn man Luft erwärmt, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.) Je mehr wir lüften, um das Schrumpfen im Sommer zu beheben, desto schlimmer wird das umgekehrte Schrumpfen im Winter. Der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes wird von einem Extrem ins andere verschoben. Auch andere feuchtigkeitsbedingte Holzbewegungen wie das Quellen und Schrumpfen von Türen treten im Haus auf.

Falschheit Nr. 5 – Die Entlüftung eines Kriechkellers ist kein Energieproblem.

Warum sollten wir einen Kriechkeller aus energetischer Sicht entlüften? Im Winter ist es in einem nicht klimatisierten Kriechkeller wärmer als draußen. Wenn man zusätzlich kalte Außenluft einbläst, wird es im Kriechkeller nur noch kälter und der Wärmeverlust steigt. Aus diesem Grund installieren wir oft automatische Entlüftungen, die sich im Winter schließen. Im Sommer verhält es sich umgekehrt: Warme Außenluft heizt einen Kriechkeller auf und erhöht die Kühllast. Da wir in Kriechkellern so häufig Kanäle einbauen, erhöht die Entlüftung den Energieverlust der Kanäle. Im Sommer kann die Kondensation in der Kanalisolierung die Energieverluste aus den Kanälen leicht verdoppeln.

Irrtum Nr. 6 – Die Erhöhung der Belüftung eines Kriechraums ist ein praktikables Verfahren zur Reduzierung von Bodengasen.

Eine mögliche Lösung zur Bekämpfung erhöhter Radonwerte in Kriechräumen ist die Erhöhung der Belüftungsrate des Kriechraums. Als Faustregel gilt, dass eine Verdoppelung der Lüftungsrate die Radonwerte um die Hälfte reduziert. Meine erste Frage lautet: Wie hoch ist die derzeitige Belüftungsrate? Eine gängige Strategie zur Verringerung der Radonkonzentration ist der Einsatz eines Ventilators, um die Belüftungsrate mechanisch zu erhöhen. Wenn wir von einem 1/150 belüfteten Kriechkeller mit 24-qm-Lüftungsöffnungen und einem konstanten Wind von 1 MPH ausgehen, bräuchten wir ein Gebläse, das für mehr als 6 Luftwechsel pro Stunde sorgen könnte. Das sind 6*4500/60 = 450 CFM, nur um die Radonwerte um 50 % zu senken. Aber warum sollte man die Belüftungsrate eines Kriechraums erhöhen, um ein Bodengasproblem zu lösen, wenn die Erhöhung der Belüftung so viele andere potenzielle Probleme und Kosten verursachen kann?

Zusammenfassend:

Falschheit Nr. 1: Es gibt eine Forschungsgrundlage für die aktuellen Richtlinien zur Belüftung von Kriechräumen, obwohl sie in Wirklichkeit nicht zu existieren scheint.

Falschheit Nr. 2 – Wir bauen heute die gleichen Häuser wie zu der Zeit, als die heutigen Richtlinien für die Belüftung von Kriechkellern festgelegt wurden, obwohl sich unsere Häuser heute drastisch unterscheiden.

Falschheit Nr. 3 – Die gesamte freie Nettofläche sorgt für eine angemessene Belüftung, obwohl sich die tatsächlichen Durchflussmessungen von kleinen NFA- und großen NFA-Lüftern, die im gleichen NFA-Verhältnis installiert sind, drastisch unterscheiden.

Falschheit Nr. 4 – Die Belüftung reduziert die Feuchtigkeit in Kriechkellern. Die Entlüftung trägt nur dann zur Verringerung der Feuchtigkeit im Kriechkeller bei, wenn die Außenluft trockener ist als die Luft im Kriechkeller oder wenn genügend warme Außenluft eindringt und den Kriechkeller erwärmt. Im Sommer kann die Außenluft tatsächlich mehr Feuchtigkeit enthalten als die Luft im Kriechkeller, was die Situation eher verschlimmert als verbessert. Im Winter trägt die Entlüftung zur Trocknung des Kriechkellers bei, manchmal bis zu einem schädlichen Extrem.

Falsch Nr. 5 – Die Entlüftung eines Kriechkellers ist kein Energieproblem, obwohl sie in Wirklichkeit sowohl die Heiz- als auch die Kühllast erhöhen kann.

Falsch Nr. 6 – Die verstärkte Belüftung eines Kriechkellers ist ein praktikables Verfahren zur Reduzierung von Bodengasen. Die Belüftung zur Reduzierung von Bodengasen (Radon, Feuchtigkeit usw.) ist mit so vielen Problemen verbunden, dass sie meiner Meinung nach weder die Kosten noch die Haftung wert ist.

Entlüftung eines Kriechraums

Da Feuchtigkeit ein solches Problem in Kriechräumen darstellt, ist die Behebung von Feuchtigkeitsproblemen die erste Priorität beim Schließen eines Kriechraums. Das Wasser von außen muss vom Fundament weggeleitet werden, indem das Grundstück ordnungsgemäß planiert und das Dachwasser ordnungsgemäß abgeleitet wird. Der Boden des Kriechkellers sollte vollständig mit einer Dampfsperre abgedeckt werden. Die kapillare Feuchtigkeitsbewegung sollte entweder durch Kapillarbrecher unter Pfeilern und Grundmauern oder durch die Abdeckung von Grundmauern und Pfeilern mit einer Dampfsperre eingeschränkt werden. Zur Verbesserung der thermischen Leistung können Fundamentwände anstelle von Böden über Kriechkellern isoliert werden. In einigen Fällen muss aufgrund der Komplexität von Hauskonstruktionen und der damit verbundenen Psychrometrie ein Entfeuchter in den Kriechkeller eingebaut werden. Spezifische Details für einen abgedichteten Kriechkeller finden Sie auf unserer Seite mit den Spezifikationen für abgedichtete Kriechkeller.

In einem guten Kriechkeller mit guter Feuchtigkeitskontrolle im und um das Fundament gibt es keine Feuchtigkeitsprobleme. Der Feuchtigkeitsgehalt in den Innenräumen wird stabiler sein. Hartholzböden und anderes Holz im Innenbereich sind stabiler und weniger anfällig für Schrumpfung und Verformung. Die Energiekosten werden niedriger sein und die Kondensation in den Lüftungsschächten wird vermieden.

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