Wärmedämmung im Fahrzeug

Von Wasser, Dampf und Sperren ...

Was ein ordentliches Reisefahrzeug ist, muss isoliert sein: Sonst friert man sich doch drinnen im Schlaf "einen ab", wenn man einmal etwas nördlicher oder auch in kälteren Jahreszeiten unterwegs ist. Von Isolierung hat jeder Mensch eine Vorstellung. Weil wir in der Schule aufgepasst haben, wissen wir, dass eine Wärmedämmung eigentlich aus vielen kleinen Lufträumen besteht, wodurch Konvektion verhindert wird. Die Verhinderung dieser Konvektion ist also thermische Isolierung! - Hä? Wissen wir das wirklich? Wie gesagt, jeder hat eine eigene Vorstellung davon und die wird im Reisefahrzeug dann natürlich umgesetzt … und sei sie auch noch so falsch. Dazu gleich mal ein kleiner Tipp: Je mehr man das eigentliche Leben außerhalb des Fahrzeugs stattfinden lässt, desto mehr darf man innen bei der Isolierung falsch machen ...

Völlig unisoliertes mobiles Haus und doch nicht falsch (Bild: Wikipedia) Zuerst muss man aber einiges vorausschicken:

Temperaturisolierung ist generell ganz häufig eine Geschmacks-, Philosophie- und Glaubensfrage. Eine Glaubensfrage vor allem dann, wenn Grundlagenwissen fehlt. Aber nicht nur solches fehlendes Wissen lässt Isolierungen unterschiedlich ausfallen: Auch die Frage, was im entsprechenden Anwendungsfall praktikabel und umsetzbar ist und was nicht, führt zu deutlichen Unterschieden in der Ausführung.

Es geht also auch um das, was überhaupt möglich ist. Verschiedene Philosophien und Ausführungsarten haben darum auf jeden Fall ihre Daseinsberechtigung. Es gibt nicht die eine Lösung, die ganz sicher die Richtige ist, und es gibt auch nicht die Lösung, die "natürlich völlig falsch" ist ...

So wird die Isolierung also fast in allen Fahrzeugen unterschiedlich ausfallen, vor allem wenn man "nur" darin fahren will oder aber auch darin schlafen möchte. Aber bestimmte Regeln der Bauphysik lassen sich einfach nicht überlisten, auch nicht im Fahrzeug. Und das, obwohl es doch "Bauphysik" heißt und möglicherweise gar nicht für ein Fahrzeug gilt? Oder ist ein Fahrzeug auch nur ein "Bauwerk"? Und ist vielleicht sogar auch ein Zelt so etwas?

Wenn die Bauphysik verstanden wurde, dann kann man wirklich entscheiden, was für einen individuell sinnvoll und praktikabel ist. Bei 20°C Umgebungstemperatur heizt ein Mensch mit ungefähr 50 - 120 Watt seine Umgebung auf (je nachdem, ob unter der Bettdecke oder außerhalb und abhängig von Bekleidung und Aktivitäten ... ). Doch das nur noch am Rande: Wer schon mal ein Passivhaus gebaut hat, weiß, dass man im Herbst nur Hund und Katze rasieren muss, und schon wird es wärmer (Anm. der Red.: Liegt das am fehlenden Fell oder daran, wie lange man hinterher laufen muss ..? )

Aber Spaß beiseite. Man muss sich über folgendes im Klaren sein: Der eigentliche Ursprung des Problems ist Kondenswasser, nicht niedrige Temperaturen. Niedrige Temperaturen sorgen aus Gründen der Praktikabilität für das Bedürfnis zu heizen. Bei der Größe des umbauten Raumes im Auto ist Heizen doch eigentlich kein Problem: Jede Standheizung schafft es problemlos, die paar Kubikmeter Innenraum eines Offroaders oder eines kleinen Wohnmobils warm zu bekommen. Ob nun isoliert oder nicht, der Standheizung ist es quasi egal. Das zusammen mit bloßer Anwesenheit führt dann aber zum eigentlichen Hauptproblem, der Kondensation. Dieses Problem entsteht schon allein durch den Aufenthalt von Personen im Fahrzeug, denn Menschen emittieren ca. 1,5 Liter Wasser jeden Tag. Viel davon auch in der Nacht im Schlaf. Allein das Atmen ist in diesem Zusammenhang bereits schädlich … aber irgendwie trotzdem nützlich ...

Im klassischen Wohnhaus führt dieses Kondensationsproblem zu den bekannten Schimmelecken und im Reisefahrzeug eher zu versteckten Schäden, weil außen mit dem Blech ja auf jeden Fall eine völlig dichte Dampfsperre vorhanden ist, die verhindert, dass Feuchtigkeit nach draußen abtrocknen kann. Das geht im Wohnhaus zumindest ein wenig.

Gegen niedrige Temperaturen kann man sich auf unterschiedliche Arten problemlos wappnen: Man kann die Temperatur einfach erhöhen oder sich vielleicht etwas zusätzliches anziehen. Aber was passiert mit dem Wasser in der Luft, der Luftfeuchtigkeit? Die sieht und spürt keiner und trotzdem bekommt man ständig vor Augen geführt, dass sie da ist … und noch viel schlimmer ist es dort, wo es an kalten Flächen einfach kondensiert und man es eben nicht vor Augen geführt bekommt.

Genau dort führt es zu Schäden, denn an den Stellen, wo man es sieht, wischt man es einfach weg. Wasser verhält sich physikalisch völlig anders als Dampf, obwohl es chemisch genau dasselbe ist. Während Dampf respektive Luftfeuchtigkeit auch mit Konvektion nach oben steigen kann, ist das Wasser gezwungen, der Schwerkraft zu folgen. Wo die Luftfeuchtigkeit zu Wasser kondensiert, läuft es plötzlich in Ritzen hinunter und verschwindet einfach. Wie sagt der Volksmund? "Wasser hat einen verdammt kleinen Kopf ..."

Damit hat der Volksmund mal völlig recht, was er ja nicht immer hat. Das Zeug kommt der Schwerkraft folgend einfach überall hin. Warme Luft kann außerdem erheblich mehr für uns unsichtbare Luftfeuchtigkeit aufnehmen als kalte Luft: Das Problem der Kondensation verschärft man also wenn man heizt und damit für praktikablere und angenehmere Temperaturen sorgt. Man muss sich somit im Klaren darüber sein, dass an nicht oder zu wenig isolierten Flächen mit guter Wärmeleitfähigkeit IMMER Wasser kondensieren wird. Fenster im Fahrzeug sind so ein Fall. Das muss man einfach akzeptieren, wenn es praktikabel bleiben soll.

Temperaturgradient Ich gehe jetzt bewusst nicht auf Doppelscheiben ein, da die in unseren Fahrzeugen sowieso nur äußerst begrenzt machbar sind. Im Wohnaufbau jedoch sehr wohl und da wird das auch gemacht. Aber auch an Einscheibenfenstern kann man Vorsorge treffen, indem man verhindert, dass entstandenes Kondenswasser nach unten hinter Verkleidungen läuft. Dort muss man belüften, hinterlüften, wischen oder für einen Ablauf sorgen.

Viele Leute bauen eine Hinterlüftung für diverse Flächen ein. Aber was ist häufig der Zweck dieser Einbauten? Man versucht mit Hinterlüftungen bereits kondensierte Luftfeuchte, nämlich Wasser, wieder hinaus zu bekommen. Der erste Schritt (die Verhinderung) wurde also vernachlässigt und nun wird "getrocknet" auf Teufel komm raus. Bei den Fenstern ist das in Grenzen unvermeidlich, aber an Blechflächen nicht.

Feuchtigkeit ist nicht gleich Feuchtigkeit: Dort, wo Dampf (Luftfeuchtigkeit) hinkommt, schafft dies noch lange kein Wasser (kondensierte Luftfeuchtigkeit). Wenn man Luftfeuchtigkeit fern hält (eine Dampfsperre baut), verhindert man Kondensation und damit Wasser, was doch das eigentliche Problem ist. Luftfeuchtigkeit modert nicht, aber das kondensierte Wasser erzeugt mit der Zeit einen unangenehmen Geruch.

Fahrzeughersteller zeigen an den Fondtüren häufig, was nötig ist: Sie kleben unter die Türverkleidungen eine Folie an den Rahmen der Tür und erzeugen einen quasi luftdichten Raum am Blech der Tür. Wozu ist der da? Er soll nicht dafür sorgen, dass kein Regenwasser oder Waschwasser in die Tür kommt. Die Folie soll dafür sorgen, dass keine Luftfeuchtigkeit an die Innenseite des Türbleches kommt. Sie würde an der kalten Blechfläche der Tür kondensieren und als Wasser nach unten in den Falz laufen. Der Dampf könnte unter der Türverkleidung in Grenzen wieder hinaus, aber das kondensierte Wasser schafft das nicht.

Selbst wenn es durch Sonnenbestrahlung der Tür verdampft, dauert es eine geraume Zeit, bis der Dampf wieder draußen ist. Es entstünde eine extrem feuchte Luft in der Tür, deren Dampf gleich wieder beim nächsten Unterschreiten des Taupunktes an der Tür kondensiert. Man muss also verhindern, dass Luftfeuchtigkeit kondensieren kann, dann hat man auch das zweite Problem nicht, dass kondensiertes Wasser längere Zeit im Falz steht. Es geht hier um Prozesse, die eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen und nicht immer auf die Schnelle mit bloßem Auge verfolgbar sind ...

Was ist bauphysikalisch sinnvoll und praktikabel? Nur was auch praktikabel ist, macht Sinn, wird akzeptiert und gemacht. Klar könnte man das ganze Auto innen komplett mit selbstklebendem Isoliermittel ausspritzen und beschichten, dann wäre alles schön dicht gegen Luftfeuchtigkeit … aber wäre das auch praktikabel? Kann man dann noch einzelne Teile abbauen, ohne die Isolierung zu beschädigen? Wie sähe es mit Schweißen aus? Wohl kaum. Man wird also immer einen Kompromiss finden müssen und das ist der Einbau von so vielen Dampfsperren wie möglich.

Gegen eine Dampfsperre im Auto spricht meiner Meinung nach gar nichts, denn allein die Karosserie IST bereits eine von allen akzeptierte solche Sperre. Warum also nicht aus funktionellen Gründen eine zusätzliche Dampfsperre einbauen, wenn ich doch sowieso schon in einer rollenden Dampfsperre sitze? Die Sperre ist nur mit dem Blech leider an der falschen Stelle des Temperaturgradienten und aus dem falschen Material.

Luftfeuchtigkeit, die nicht da ist, kann auch nicht kondensieren. Das kann bei innen liegenden Isolierungen nur eine Dampfsperre VOR der Isolierung gewährleisten. Die eigentliche Art der Isolierung, ob offenporig oder geschlossenporig, sowie auch der jeweilige Temperaturgradient und damit der Taupunkt in der Isolierung spielen fast keine Rolle mehr, wenn ich eine zuverlässige Dampfsperre einbauen kann.

Der Begriff "Dampfsperre" scheint etwas zu sein, was in der klassischen Bauphysik nicht wirklich positiv belegt ist. Das überträgt sich auf Isolierungen im Auto. Im Hausbau versucht man weitestgehend diffusionsoffene Systeme zu bauen. Da ist es aber auch kein Problem, denn man kennt den Temperaturgradienten in der Wand sehr gut.

Teppichbelag: Explorer Kabine Außen hat man nur dann eine dichte Hülle ("Karosserie" ), wenn sie gut hinterlüftet ist. Eigentlich ist das nur eine "Vorsatzschale", die für eine ordentliche äußere Optik und für Widerstandsfähigkeit sorgt. Beim Fahrzeug allerdings hat die Blechhülle aber auch unter Umständen tragende Funktion und von Hinterlüftung kann nicht die Rede sein ...

Man sieht im Bild oben rechts den Verlauf der Temperatur in einem Wandaufbau innerhalb der Isolierung (braun). In diesem Fall geht man davon aus, dass im Inneren eine Temperatur von +20°C herrscht und draußen -5°C. Je nach verwendeten Materialien hat man also einen Temperaturgradienten, in dessen Verlauf sich an irgendeiner Stelle ein Taupunkt befinden wird.

Das bedeutet, dass an genau dieser Stelle vorhandene Luftfeuchtigkeit zu flüssigem Wasser kondensieren wird. Doof, wenn das gerade in der offenporigen Isolierung ist. Sie wird das flüssige Wasser dann zuverlässig aufsaugen und schwupps, schon ist es weg und ward nicht mehr gesehen. Nach einer bestimmten Zeit aber dafür gerochen. Konnte man aber durch Einbau einer Dampfsperre verhindern, dass sich beim Taupunkt überhaupt Luftfeuchte befindet, dann kann wie schon beschrieben auch nichts kondensieren. Hat man (wie im Fahrzeug nicht ganz unüblich) einfach ein unisoliertes Blech, dann liegt der Taupunkt direkt auf der Oberfläche des Bleches, wo sich sofort kondensiertes Wasser bildet und herunter läuft.

Da die Dampfsperre nicht immer zu 100% zuverlässig und dicht sein kann, ist speziell im Geländefahrzeug eine geschlossenporige Isolierung zu empfehlen, damit eventuell kondensiertes Wasser außerhalb der Isolierung bleibt und zumindest leichter wieder austrocknen könnte. Das stellt in jedem Fall einen Zielkonflikt dar, denn auch eine schlechte Dampfsperre würde das ja stark einschränken. Alle Oberflächen mit Teppich zu bekleben sorgt dafür, dass man im Prinzip mit dem dichten Teppichrücken eine Dampfsperre eingebaut hat und die Teppichoberfläche eventuell entstehendes Kondenswasser aufsaugt. Es wird also wirken. Im Bild oben links diese Lösung in der Explorer Kabine der Redaktion.

Möglicherweise führen all diese Maßnahmen dazu, dass die Luftfeuchtigkeit im "Wohnraum" Auto ansteigt, aber die ließe sich doch dann völlig problemlos und ohne Kondensationsprobleme durch Lüften abführen. Auf Youtube gibt es erstaunlich viele Videos über Isolierungen im Auto (Stichwort "Van Insulation") mit allen möglichen Materialien. Jeder verkauft sein Konzept als das "Beste". Aber erstaunlicherweise geht nahezu niemand auf die Thematik Kondensation ein. Es ist aber natürlich nicht automatisch alles Schrott auf Youtube und man kann sich hier jede Menge Infos holen ...

Resümee:

Die Karosserie eines Autos ist isoliertechnisch betrachtet nichts anderes als eine rollende Dampfsperre. Durch das Blech diffundiert keine Luftfeuchtigkeit. Auch deshalb kann/muss sie mit einem Lüfter extrem stark durchlüftet werden
Eine gewisse Kondensation MUSS im Auto akzeptiert werden. Dort muss dafür gesorgt werden können, dass kondensiertes Wasser wieder abtrocknen kann, ohne Schäden zu hinterlassen
Ziel muss die Verhinderung von Kondensation sein: Das lässt sich mit Dampfsperren und Isolierung lösen. Wenn Kondensation sicher verhindert wird, kann man heizen, dass sich die Kerzen biegen
Leider übersieht man auch in Dampfsperren undichte Stellen gern: Eine geringe Menge Kondensat entsteht dann trotzdem und kann durch die Dampfsperre gefangen sein. Sorgfalt ist wichtig!
Schlecht ausgeführte Isolierung plus Dampfsperre führt unter Umständen zu Kondensation an der Dampfsperre, die aber im Innenraum bleibt. Da kann sie abtrocknen
Schalldämmung im Auto ist nicht gleich Wärmedämmung, kann aber häufig beide Aufgaben übernehmen. Flächig aufgebrachte Wärmedämmung auf Blechflächen wirkt wie Dröhnschutz, weil sie Schwingungen verhindert.

FAQs

Frage: Was ist so besonders an den Fondtüren, dass die Hersteller dort diese Folie einbauen? Warum sind dann an der Hecktür oder (vielleicht noch wichtiger) an der Spritzwand keine Folien eingebaut?

Antwort: Da geht es ohne Zweifel um eine Kombination der Elemente. Erstens Kondensatvermeidung, zweitens Spritzwasserschutz, obwohl ich das kaum glauben kann. Wie soll in einer Fondtür Wasser vom Fenster an die Verkleidung spritzen? Außerdem müsste dann die Folie ja nicht umlaufend verklebt werden. Man unternimmt Maßnahmen immer dort, wo es technisch und wirtschaftlich notwendig ist. Mir ist schon aufgefallen, dass tatsächlich die Windschutzscheibe nur vor mir in einer Hälfte beschlägt, wenn ich im Winter verschwitzt ins Auto steige. In der Tat wäre es also nicht unplausibel, nur in die Fahrertür eine Dampfsperre zu bringen, so lange man "nur" fährt. Während der Fahrt ist ein Auto außerdem ein perfekt durchlüfteter Raum. Genau das soll das Standardauto ja auch machen: FAHREN. Aber wir wollen auch darin schlafen. An der Spritzwand ist keine Dampfsperre, weil die während der Fahrt ja sowieso von der Motorseite geheizt wird und deshalb der Temperaturgradient in der Spritzwand so verläuft, dass es keinen Taupunkt gibt. Es kondensiert also nichts.

Frage: Aber wenn Dampfsperre so wichtig ist bei einer Dämmung …

Antwort: Das ist sie gerade auch ohne Dämmung! Ohne Dämmung hat man viel Kondenswasser an kalten Flächen und mit Dämmung hat man eine abgesoffene offenporige Isolierung, wenn man auf die Dampfsperre verzichtet. Der Taupunkt liegt dann bei niedrigen Außentemperaturen IN der Isolierung oder sie saugt Kondensat einfach auf.

Bei geschlossenporigen Isolierungen ohne Dampfsperre ist die Kondensatbildung dahin verlagert, wo kalte Bleche als "Kühlrippen" durch die Isolierung ragen. Aber das ist besser als nichts und weniger Kondensat als ganz ohne Dämmung und Dampfsperre.

Frage: Ist denn die geschlossenporige Oberfläche von Armaflex, das man an den Stoßkanten noch extra verklebt, auch schon eine Dampfsperre?

Antwort: Ja, das ist sie. Aber mit jeder Menge undichten Stellen an Punkten, wo Blechstöße als "Kühlrippen" durch die Isolierung schauen. Die sind kalt und da entsteht Wasser. Armaflex hat den Vorteil, dass es nicht absaufen kann (weil geschlossenporig), aber das Kondenswasser (wenn auch deutlich weniger) ist trotzdem da.

Frage: Lese ich aus deinem Artikel, dass Dampfsperre zwar zum Verständnis der Bauphysik gehört und Gebäude sowie fensterlose, rechteckige Kastenwagen das auch haben sollten, aber für einen Geländewagen ziemlich unpraktikabel ist?

Antwort: Das gilt für alle Gebäude und ein Auto oder ein Zelt sind auch nur "Gebäude". Unpraktikabel ist das an vielen Stellen in Fahrzeugen sicher auch und darum tut man es nicht, obwohl es sinnvoll wäre. An vielen Stellen geht es aber einfach gut genug und fertig. Wie gesagt, es gibt viele verschiedene Anwendungsfälle und damit auch viele verschiedene Lösungen (auch ohne Dampfsperre), die befriedigend sein können.

Es ändert aber einiges, wenn man sich im Auto auch aufhalten und schlafen will. Die Anzahl der Personen ist dabei ebenfalls von Bedeutung. Vielleicht sind dabei sogar Kinder mit feuchten Spielsachen ... oder ganz schlimm ... ein nasser Hund ? Isolierung im Reisefahrzeug ist also praktisch und möglich. Schäden und Kondenswasser lassen sich vermeiden, wenn man ein paar Gesetzmäßigkeiten beherzigt - eine recht unterschätzte im Reisefahrzeug ist die Dampfsperre zwischen Innenverkleidung und der Isolierung.

Anm. der Red.: Weitere Beiträge von Sigi Heider finden sich in unserer Autorenübersicht!