Energie und Baudenkmal 1 Gebäudehülle

3.4 Feuchte
Die Atmosphäre enthält als Bestandteil des Luftgemischs
Wasser in gasförmigem Zustand. Luft kann in Abhängigkeit
von ihrer Temperatur eine bestimmte maximale
Wasserdampfmenge aufnehmen. Die Sättigungsmenge
bei einer bestimmten Temperatur übt den Wasserdampfsättigungsdruck
p s in Pa (Pascal) aus. Wird Luft
abgekühlt, so reduziert sich die maximal mögliche
Wasserdampfmenge und die Differenzmenge wird als
Kondensat ausgeschieden. Andererseits haben vor allem
poröse Baustoffe die Fähigkeit, Wasser durch Absorption
von der Raumluft aufzunehmen oder bei Bedarf wieder
an diese abzugeben, zu desorbieren. Diese beiden Phänomene
sollen hier kurz erläutert werden.
Absolute und relative Luftfeuchtigkeit
Die absolute Luftfeuchtigkeit beschreibt die effektiv in
einem Kubikmeter Luft vorhandene Menge Wasser in
Form von Wasserdampf und wird in der Einheit g/m 3
angegeben. Die relative Luftfeuchtigkeit beschreibt das
Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zur Sättigungsmenge
bei der vorhandenen Lufttemperatur. Sie wird in
Prozent angegeben. Wird warme, feuchte Luft abgekühlt,
steigt die relative Luftfeuchtigkeit. Wird kalte Luft aufgeheizt,
ohne dass Feuchtigkeit zugeführt wird, sinkt die
relative Feuchtigkeit und die Luft wird «trockener».
Die Taupunkttemperatur definiert die tiefst mögliche
Temperatur, die eine Luftmasse oder ein mit der Luft in
Berührung kommender Bauteil haben kann, ohne dass es
zur Kondensatausscheidung kommt. Ist die Taupunkttemperatur
erreicht, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit
am betroffenen Bauteil 100% und die in der Luft enthaltene
Wasserdampfmenge entspricht der Sättigungsmenge.
Oberflächentemperaturen
Die innere Oberflächentemperatur eines Bauteils ist
abhängig vom Wärmedurchgangskoeffizient U des Bauteils,
der Aussenlufttemperatur, der Innenraumtemperatur,
der Art der Beheizung des Raumes sowie der Raumluftzirkulation.
Bei der Beurteilung von Feuchteschäden
infolge Kondensatbildung ist die Oberflächentemperatur
eine wesentliche Kenngrösse. Wenn die Oberflächentemperatur
einer Wandoberfläche niedriger ist als die
Taupunkttemperatur der angrenzenden Luft, bildet sich
Kondensat. Ist die Oberflächentemperatur einer Wand
höher als die Taupunkttemperatur der Luft, kann Feuchte
aus der Wand an die Luft abgegeben werden. In diesem
Fall trocknet die Wand aus und die relative Luftfeuchtigkeit
bleibt konstant.
Andauernde hohe relative Luftfeuchte an der Oberfläche
und Kondensate sind die Ursachen für Schimmelbildungen.
Gegenüber der Raumluft niedrigere Oberflächentemperaturen,
wie sie etwa in nicht ständig beheizten
Kirchenräumen vorkommen, lösen Kaltluftströme aus,
die an exponierten Stellen unangenehm spürbar sind.
Hygroskopische (Material-)Feuchte
Hygroskopische Feuchte ist die durch Absorption von
Wasserdampf aus der Luft angereicherte Feuchtigkeit
in porösen, kapillaraktiven Baustoffen. Diese können
Raumluftfeuchtigkeit absorbieren und bei trockener
Raumluft wieder desorbieren. Böden, Decken und
Wände tragen so zum Ausgleich des Feuchtehaushalts
eines Raumes bei. Unter dem Begriff Sorptionsfeuchte
versteht man den Feuchtegehalt, der sich im stationären
Zustand bei gegebener Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit
in den raumumschliessenden Konstruktionen
einstellt.
Kondensate an Bauteiloberflächen
Warme ungesättigte Luft wird an einer kälteren Bauteiloberfläche
so stark abgekühlt, dass ihre Taupunkttemperatur
unterschritten wird und damit Wasser auf der
Bauteiloberfläche ausscheidet. Die absolute Raumluftfeuchtigkeit
(die effektiv in der Luft enthaltene Wasserdampfmenge)
und die Temperaturdifferenz zwischen der
Raumlufttemperatur und der Bauteiloberflächentemperatur
sind dabei die entscheidenden Grössen. Zu hohe
Luftfeuchtigkeit und zu starke Abkühlung an der Bauteiloberfläche
sind die Hauptursachen für Oberflächenkondensate.
Kondensate können grundsätzlich während
des ganzen Jahres auftreten. Klassische Winterkondensate
sind primär durch grosse Temperaturdifferenzen
zwischen Raumlufttemperatur und kühlen Bauteiloberflächen
bedingt. Sie treten dort auf, wo dünne oder stark
wärmeleitende Aussenwandkonstruktionen gegenüber
der Raumlufttemperatur niedrige Oberflächentemperaturen
aufweisen. Die Temperaturdifferenz zwischen der
Oberfläche und der Luft hängt dabei von verschiedenen
Faktoren ab, so der Art der Beheizung, der Temperaturdifferenz
innen-aussen, dem U-Wert der Konstruktion,
der Lage des Bauteiles und der Oberflächenbeschaffenheit.
Durch die Beheizung der Innenräume steigt die
Sättigungsmenge der Luft, und je nach Nutzung des
Raumes liegt der vorhandene Wasserdampfgehalt über
dem Taupunkt der kühlen Aussenbauteiloberflächen.
Dies gilt insbesondere für schlecht belüftete Stellen, wie
Aussenecken und durch Möbel abgedeckte Flächen.
Durch Fassadenbesonnung oder auch durch die ungleiche
Beheizung von Räumen können sich innerhalb eines
Gebäudes unterschiedliche Oberflächentemperaturen
einstellen: Solar erwärmte Südansichten trocknen ab und
geben Feuchtigkeit an die Raumluft ab. Diese Feuchtigkeit
kann unter Umständen an nicht besonnten kälteren
Oberflächen (Nordfasssaden) wieder kondensieren. Es
kommt also zu einer Umverteilung der Feuchtigkeit
im Raum. Sommerkondensate entstehen an Stellen, wo
l Gebäudehülle
Energie und Baudenkmal – Gebäudehülle – V1 – 2014
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