Hier spielen die absolute und relative Luftfeuchte, die Sättigungstemperatur und der Wasserdampfdruck eine Rolle. Die Feuchtigkeit der Luft wird als Wasserdampf bezeichnet, welche man nicht sehen, hören und riechen kann. Die absolute Luftfeuchtigkeit kann man nicht messen. Sie ergibt sich aus der Temperatur und der relativen Luftfeuchte. Daher sind bei einer Feuchtebestimmung beide Messgrößen zu erfassen.
Relative trockene Luft hat selten die Neigung, Tauwasserfilme zu bilden. Hingegen können bei relativ feuchter Luft in Raumecken oder Fensterlaibungen Schimmelpilzbeläge entstehen.
Die Grenze, wann die Luft als trocken bezeichnet wird, ist nicht genormt, diese ist fließend. Hierfür kann gelten:
| Trocken | j < 50 % | bei pi > 1150 Pa, |
| normalfeucht | j = 50 ... 60 % | bei pi > 1150 .. 1400 Pa |
| feucht | j > 60 ... 75 % | bei pi > 1400...1750 Pa |
| naß | j >75 % | bei pi > 1750 Pa |
(pi -Werte für Raumtemperaturen von 18 bis 22°C.)
Ständig erhöhte Feuchtigkeit in Wohnräumen führt zu gesundheitlichen Risiken, wie chronische Hustenanfälle und asthmatische Erkrankungen, im Extremfall besteht die Gefahr der Schwindsucht. In den überwiegenden Fällen sind Feuchtigkeitsursachen vielschichtig und können sich gegenseitig begünstigen.
Auf den Bildern 5.1.1. und 5.2.2. werden typische Schimmelpilzerscheinungen gezeigt, die durch zu hohe Luftfeuchtigkeit und unzureichender Lüftung verursacht wurden. Alle anderen Wohnungen in den beiden Objekten waren vollständig Schimmelpilz frei. Solche Schäden sind eher eine Ausnahme.
Wo kommt die Feuchtigkeit in der Wohnung her? Die Feuchtigkeit entsteht durch die Wasserdampfproduktion bei der Nutzung der Wohnung. Die nachfolgenden Werte dienen als Orientierung.
Die Feuchtigkeit entsteht aber auch durch das Gebäude selbst.
Die Feuchtigkeit dringt von außen in das Gebäude ein.
Eine zu große Feuchtigkeit in den Wohnräumen, die Behaglichkeitsgrenze liegt bei etwa 65 % relative Luftfeuchtigkeit, führt einerseits zu Feuchteschäden und andererseits hat diese gesundheitliche Auswirkungen und im Extremfall können sich Schimmelpilze bilden. Andererseits sollte die Luftfeuchtigkeit nicht zu niedrig sein, da eine zu trockene Luft die Schleimhäute reizt.
Im Winter sollte die relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum möglichst 50 % nicht überschreiten, da es an kühleren Bauteiloberflächen zu einer Kondensatbildung kommen kann. Die genaue Höchstbelastung hängt von verschiedenen Faktoren ab, die in den folgenden Punkten genauer erläutert werden. Ein um 100 g pro Tag und m2 Wohnfläche steigender Feuchteeintrag erhöht das Risiko für das Auftreten eines Feuchteschadens um 80 %, eines lüftungsbedingten Feuchteschadens um 90 % und für einen Schimmelpilzbefall liegt das Risiko bei ca. 30 %. [62] In der nachstehenden Grafik (Bild 5.1.3.) wird die Abhängigkeit der Höhe der relativen Luftfeuchtigkeit von der Temperatur aufgezeigt. Die absolute Luftfeuchtigkeit, in diesem Fall 11 g/m³, bleibt unverändert. Es wird deutlich, dass eine zu niedrige Raumtemperatur, z. B. um Energie zu sparen, das Risiko einer Schimmelpilzbildung deutlich anhebt.
Es wird deutlich, dass bei einer Absenkung der Lufttemperatur die relative Luftfeuchtigkeit ansteigt. Genau diese Erscheinung erfolgt, wenn die warme Raumluft an einer kühlen Wandoberfläche vorbei strömt. Kühlt hier die Raumluft um mehr als 4 K ab, so wird in vielen Fällen eine Oberflächenfeuchte erreicht, wo mit einer Schimmelpilzbildung zu rechnen ist. Mit der grafischen Darstellung in der Anlage 4 kann dies gut nachvollzogen werden. Im Punkt 5.4. wird ausführlicher auf die Kondenswasserbildung eingegangen.
In der nachfolgenden Tabelle 1 werden zwei Varianten gegenübergestellt. In dem einen Raum liegt eine relative Luftfeuchte von 65 % und in den anderen 50 % vor. An der Außenwand, 36,5 cm Ziegel und beidseitig Putz und einer Außentemperatur von ca. 0 °C bis -5 °C beträgt die Oberflächentemperatur ca. 16 °C. In den Raum mit der relativen Luftfeuchte von 65 % besteht in diesem Fall an der Wandoberfläche eine Schimmelpilzgefährdung, da die relative Luftfeuchte auf 80 % ansteigt. Hält diese niedrige Außentemperatur einige Tage an oder sinkt diese noch, so besteht eine akute Gefährdung. Liegt die Außentemperatur höher, z. B. bei ca. 5 °C, so ist auch die Oberflächentemperatur an der Innenseite höher und die angrenzende relative Luftfeuchte sinkt. Damit verringert sich die Gefährdung eines Schimmelpilzbefalls.
In der Regel liegt im Winter die relative Luftfeuchtigkeit bei einer normalen Nutzung bei 50 % oder weniger vor. Damit ergeben sich die Werte aus der Variante 2 (Tabelle 5.1). Wird nur die o.g. Außenwand betrachtet, so kann sich bei dem Extremfall eine relative Luftfeuchte von 71 % einstellen. Damit kommt es auch nicht zur Schimmelpilzbildung. Treten feuchte Wände oder Wandflächen auf, so sollte neben einer Erhöhung der Lüftungsrate die Raumtemperatur erhöht werden. Allerdings kostet eine Temperaturerhöhung im Zimmer von 1 K (1 °C) ca. 6 % mehr Wärmeenergie (dies ist abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z. B. von der Länge der Heizperiode.) Auf eine Nachtabsenkung, um Energie zu sparen, sollte verzichtet werden, wenn kritische Bauteile vorhanden sind. Insgesamt bringt die Temperaturabsenkung nichts, da am nächsten Tag das Mauerwerk wieder aufgeheizt werden muss.11)
Tabelle 5.1: Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit bei gleichbleibender absoluter Feuchte und einer Temperaturänderung
| Temperatur | relative Luftfeuchtigkeit bei 11 g Wasser/m3Luft |
relative Luftfeuchtigkeit bei 8,3 g Wasser/m3Luft |
|---|---|---|
| 20 ºC | 65 % | 50 % |
| 18 ºC | 72 % | 55 % |
| 16 ºC | 81 % | 63 % |
| 14 ºC | 93 % | 71 % |
| 12 ºC | 100 % | 82 % |
Werden statt der Konvektionsheizungen Strahlungsheizungen verwendet, so liegt die Temperatur der Wandoberfläche bei vergleichbarer Raumtemperatur höher. Das ist unter anderem auch ein Nachteil der modernen Zentralheizung, die vorwiegend nach der Konvektion funktioniert und den Raum über eine Luftwalze erwärmt.
Die Höhe der relativen Luftfeuchtigkeit der Raumluft ist nicht allein für eine Schimmelpilzgefährdung verantwortlich. Ausgenommen sind natürlich sehr hohe Werte. Es sind grundsätzlich die Temperaturen (innen, außen und an der Wandoberfläche), die jeweilige Situation, die konstruktiven und baustoffseitigen Merkmale der Räume bzw. Gebäude zu beachten. Auf diese einzelnen Kriterien wird in den folgenden Punkten eingegangen.
Ist die absolute Luftfeuchte der Außenluft niedriger, so kann gelüftet werden. Ist sie höher, wie z. B. an einem schwülwarmen Sommertag, so wird sogar viel Feuchtigkeit in die Wohnung hinein gelüftet.
Entscheidend für den Austrocknungsprozess ist die absolute Feuchtigkeit der Luft, also die Wassermenge, welche die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann (Tabelle 5.2). [24] In der Anlage 4 werden die relative Luftfeuchtigkeit und die Taupunkttemperatur in einem Diagramm dargestellt. Damit kann die jeweilige absolute Feuchte abgelesen werden.
Tabelle 5.2: Maximaler Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei einer bestimmten Temperatur
| Lufttemperatur in °C | Max. Feuchtigkeitsgehalt g/m2 |
|---|---|
| - 20 | 1,05 |
| - 10 | 1,58 |
| 0 | 4,98 |
| 6 | 7,28 |
| 10 | 9,39 |
| 16 | 13,59 |
| 20 | 17,22 |
| 24 | 21,68 |
| 30 | 30,21 |
| 40 | 50,91 |
Wird wärmere feuchte Luft durch eine kühlere Luft ausgetauscht, so sinkt die absolute Feuchte. Bei der Erwärmung dieser Luft verringert sich dann auch die relative Feuchtigkeit. Die Bauteile und Einrichtungsgegenstände in diesem Raum geben schnell ihre Feuchtigkeit an die Raumluft ab, da sie in Wechselwirkung stehen und ein Feuchtegleichgewicht anstreben. Früher wurden die einzelnen Etagen in Einfamilienhäusern oder in ähnlichen Gebäuden durch Türen an den Treppenabschnitten getrennt. So wurde der unkontrollierte Austausch der unterschiedlich warmen Luft mit der jeweiligen absoluten Luftfeuchte in den einzelnen Etagen verhindert. Heute ist vom (Wohnkeller bis zum Dach alles offen. Es ist daher ganz natürlich, dass gerade im Sommer meist am Kellereingang sich Kondenswasser bildet bzw. eine hohe Feuchte vorliegt und nach einiger Zeit eine Schimmelpilzbildung erkennbar ist. Im folgenden Punkt wird darauf näher eingegangen.
Weisen einige Bauteile auf Grund ihrer Baustoffzusammensetzung oder durch geometrische Formen an ihrer Oberfläche eine niedrigere Temperatur als ihre Umgebung auf, so ist an dieser Fläche eine höhere relative Luftfeuchtigkeit vorhanden. Diese Beobachtung kann man an den Fensterscheiben älterer Bauart feststellen, welche zugleich auch als Feuchtigkeitsfallen dienten.
Werden im Rahmen einer Sanierung neue Fenster mit einem U-Wert = 1,1 W/m2K oder besser eingebaut, so ist die kühlste Außenfläche nicht mehr die Fensterscheibe, sondern die Wandoberfläche und es bildet sich hier nicht sichtbar das Kondenswasser.
Beim Einbau eines Fensters mit Isolierverglasung ist gleichzeitig die Erhöhung der Oberflächentemperatur der Wände erforderlich, wenn der U-Wert größer als bei dem Fenster ist. Hierzu sind unterschiedliche nachträgliche Dämmmaßnahmen in der Anlage 3 aufgeführt.
Das am meisten vorkommende Gas-Dampf-Gemisch ist das Luft-Wasserdampf-Gemisch, also das, was in der Innenraumluft vorliegt. Treten nun Änderungen bei den einzelnen Größen, wie absolute Luftfeuchte, Temperatur, relative Luftfeuchte und Druck auf, so bestehen Zusammenhänge zwischen diesen. Was bisher immer bei der Lüftung nicht berücksichtigt wird, ist die Enthalpie des jeweiligen Gas-Dampf-Gemisches.
Das heißt, jeder Zustand der Innenluft "beinhaltet" eine bestimmte Energie. Nimmt also die relative Luftfeuchtigkeit bei gleicher Enthalpie zu, so sinkt die Raumtemperatur. Um diese auf einer gleichen Temperatur zu halten, muss dem Luft-Wasserdampf-Gemisch ständig Energie zugeführt werden. Damit erhöht sich auch die Enthalpie. Werden nun durch das Lüften die beiden verschiedenen Luftgemische, Innen- und Außenluft, vermischt, so wird in der Regel die absolute Feuchte verringert, wenn die Außenluft eine niedrigere absolute Feuchte hat.
Dies liegt in der Regel dann vor, wenn die Außentemperatur niedriger ist. Genau umgekehrt erfolgt es an warmen Tagen. Daher wird im Sommer beim Lüften der Keller nicht trocken, sondern es bildet sich unter Umständen Kondensat an der Kellerwandoberfläche besonders unterhalb der Geländeoberfläche. Wenn die Temperatur der Außenluft niedriger ist, sinkt die Lufttemperatur der Mischluft im Innenraum. Durch Wärmezufuhr steigt diese wieder zur gewünschten Zimmertemperatur an und kann wieder Feuchte aufnehmen. Beim Lüften muss also nicht nur die Temperaturdifferenz durch Wärmeenergie ausgeglichen werden, sondern auch die, die bereits bei der Erhöhung der Luftfeuchtigkeit eingeflossen war, um die Temperatur auf ein Niveau zu halten. (Vergleiche Anlage 5 Mollier-Diagramm.) In der nachfolgenden Berechnung wird der Sachverhalt, ohne auf die Einzelheiten genauer einzugehen, dargestellt. [64]
11) Ein nicht genutzter Raum sollte und braucht auch nicht so intensiv beheizt werden. Vor dem Schlafengehen kann die Heizung etwas zurückgedreht werden. Das gilt auch, wenn man tagsüber auf Arbeit ist. Man muss aber wissen, wenn der Raum zu sehr auskühlt, um so höher wird dann bei der Nutzung der Thermostat eingestellt. In wie weit man die Heizung in dem jeweiligen Raum reduzieren kann muss einfach ausprobiert werden. Behilflich ist auch ein kleines Protokoll mit der Zimmer- und Außentemperatur und verbrauchter Einheiten (Heizkörper) und der Kontrolle der Raumfeuchte mit einem Hygrometer. © Bauratgeber | Marktplatz der Bauideen | Sanierungskosten | Bauökonomie | Datenschutzerklärung | Impressum | 01/2021 
Autor:
Peter Rauch
