Es ist allgemein bekannt, dass warme Luft mehr Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf Als Wasserdampf wird das in der Erdatmosphäre im gasförmigen Aggregatzustand enthaltene nicht sichtbare Wasser bezeichnet. In die Luft gelangt Wasserdampf aufnehmen kann als kalte Luft. Trifft feucht-warme Raumluft auf kältere Oberflächen, erhöht sich die Relative Luftfeuchtigkeit Als relative Luftfeuchtigkeit wird das Verhältnis des vorhandenen Feuchtegehaltes der Luft zur möglichen Sättigungsfeuchte der Luft bei gleichem Druck und . Wird die Sättigungsfeuchte (= 100% relative Luftfeuchte) erreicht, ist die Raumluft komplett mit Wasserdampf gesättigt. Dies bedeutet, dass die Raumluft keinen zusätzlichen Wasserdampf mehr aufnehmen kann. Steigt die Luftfeuchtigkeit In der Umgebungsluft befinden sich stets mehr oder weniger große Mengen an Wasserdampf. Der Anteil an Wasserdampf kann örtlich und weiter an und/oder sinkt die Oberflächentemperatur Entgegen der allgemeinen Auffassung beschreibt die Oberflächentemperatur nicht den Temperaturbereich auf einer Baustoff- oder Bauteiloberfläche. Vielmehr ist der Grenzbereich zwischen , entsteht Kondenswasser. Man kennt dieses Phänomen z. B. von beschlagenen Spiegeln im Bad nach dem Duschen oder Baden, von beschlagenen Fensterscheiben im Winter z. B. in den Morgenstunden im Schlafzimmer oder auch von einem kühlen Getränk in den Sommermonaten. Dieses Kondenswasser tritt auf, wenn die Oberfläche kälter als die so genannte Taupunkttemperatur Die Taupunkttemperatur ist ein Maß für den Feuchtegehalt der Luft. Sie ist die Temperatur, bei der der Wasserdampfgehalt der Luft ist.
Der gleiche bauphysikalische Vorgang entsteht, wenn Kondenswasser auf Bauteiloberflächen entsteht, z. B. auf stoffbedingten Wärmebrücken oder auf geometrischen Wärmebrücken oder auf konstruktionsbedingten Wärmebrücken.
Ein Beispiel: bei einer Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur von 30 °C und 50% relative Luftfeuchte beträgt die Absolute Luftfeuchtigkeit Als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet man die Wasserdampfmenge in Gramm, die in 1 m³ Luft unter den gegebenen Bedingungen enthalten ist ca. 15 g pro m³. Eine relative Luftfeuchte von 100% liegt vor, wenn die Temperatur 18 °C beträgt. Der Taupunkt Der Taupunkt bezeichnet die Temperatur, bei der die Feuchtigkeit in der Luft an einem Gegenstand kondensiert. Er wird in °C (oder auch Kondensationspunkt genannt) liegt demnach bei 18 °C. Sinkt die Temperatur unter 18 °C, muss die Raumluft Feuchtigkeit abgeben, da sie keine weitere Feuchtigkeit aufnehmen kann – es fällt Tauwasser Tauwasser fällt an bzw. aus, wenn die Temperatur der Oberfläche eines Bauteils unter den Taupunkt der umgebenden Luft absinkt, so bzw. Kondenswasser aus.
Tauwasser kann auf Bauteiloberflächen oder in Bauteilquerschnitten ausfallen. In der DIN 4108 Teil 2 „Mindestanforderungen an den Wärmeschutz Der Wärmeschutz kann nach DIN 4108 in drei Teilbereiche untergliedert werden: Wärmeschutz und Energieeinsparung umfassen alle Maßnahmen zur Reduzierung der “ wird der Tauwasserausfall auf Oberflächen von Bauteilen behandelt. Dieser rechnerische Nachweis zum Tauwasserausfall auf Oberflächen erfolgt hinsichtlich des Nachweises zum hygienischen Wärmeschutzes und der Verhinderung eines Schimmelpilzbefalls. In dem Zusammenhang hat der so genannte fRsi-Wert eine gewisse Bedeutung. In der DIN 4108 Teil 3 „Klimabedingter Feuchteschutz“ wird hingegen der Tauwasserausfall im Inneren von Bauteilen behandelt.
Die Taupunkttemperatur kann sehr einfach berechnet werden. Kondenswasser fällt aus, sobald die Oberflächentemperatur tiefer sinkt als die Taupunkttemperatur der Raumluft. Oder anders ausgedrückt:
fRsi-Wert = θsi – θe / θi – θe
Bezogen auf das Normklima Das Normklima ist eine im DIN-Normenausschuss getroffene Vereinbarung für eine Klimakonstellation, die diversen bauphysikalischen Berechnungen zugrunde liegt. Diese ist abgeleitet von 20 °C und 50% relative Luftfeuchte bedeutet dies:
Der einzuhaltende Grenzwert Als Grenzwert gilt ein Schwellenwert mit gesetzlich bindender Wirkung. Die Ableitung von Grenzwerten ist nur für Stoffe und Umweltnoxen mit lt. DIN 4108 (fRsi-Wert) beträgt demnach ≥ 0,7 bzw. 12,6 °C Oberflächentemperatur an den ungünstigsten Stellen ( Wärmebrücken Wärmebrücken (auch als Kältebrücken bezeichnet) sind Stellen in der Gebäudehülle, in denen örtlich begrenzt ein größerer Wärmefluss als im Übrigen ). Kritiker bemängeln, dass mit dem fRsi-Wert in der Norm eine Prognose zur Schimmelpilzwahrscheinlichkeit nur auf Basis von Temperaturangaben und einem theoretischen Feuchtewert nach Normklima (20 °C Raumtemperatur und 50% rel. Feuchte) getroffen wird, ohne die tatsächlichen Feuchtewerte zu berücksichtigen. Gerade in häuslichen Bädern oder Schlafzimmern kommt es häufig zu höheren Feuchtebelastungen. Hinzu kommt, dass in Innenecken von Außenwänden unterschiedliche Wärmebrücken zusammentreffen und sich infolgedessen unterschiedliche Temperaturen ausbilden. Auf der Oberfläche der Innenwände stellen sich niedrigere Temperaturen ein als in den Kanten und Ecken (zweidimensionalen Wärmebrücken). Daher kommt es in diesen Bereichen zu einem höherem Schimmelpilzrisiko. Bei einer Außentemperatur von z. B. -10 °C, die in den Nachtstunden der ohnehin schimmelkritischen Wintermonate nicht unüblich ist, wird eine niedrigere Wandoberflächentemperatur von 11 °C zugestanden, was der eigenen Norm mit der minimal zulässigen Wandoberflächentemperatur von 12,6 °C widerspricht. Auf die raumklimatischen Bedingungen z. B. in einem Schlafzimmer übertragen (Raumtemperatur z. B. 18 °C, Wandtemperatur 9,6 °C und Außentemperatur von -10 °C) bedeutet dies, dass selbst bei einem nach Norm zulässigen fRsi-Wert von 0,7 eine Wandoberflächentemperatur knapp oberhalb des Taupunktes und Feuchtewerte von fast 100% als zulässig erklärt werden, so dass mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine Schimmelpilzbildung nicht ausgeschlossen werden kann. Zumal bekannt ist, dass sich einige Schimmelpilzarten auch schon bei einem aw-Wert Der aw-Wert beschreibt die Wasseraktivität auf der Bauteiloberfläche. Es ist ein Maß für das “freie Wasser”, also der Anteil der unter 0,7 ansiedeln können.
Neben klassischen Wärmebrücken müssen zusätzlich Undichtigkeiten und/oder Luftströmungen beachtet werden sowie der Einbau neuer Mehrscheiben-Isolierglas-Fenster ohne ein ganzheitliches Wärmeschutzkonzept. Außerdem spielt auch die Wasserdampfdiffusionsfähigkeit von Beschichtungen oder Belägen eine Rolle bei der Bildung von taupunktbedingtem Kondenswasser. Eine Thermografie hilft, die unterschiedlichen Schwachstellen einer Gebäudehülle sichtbar zu machen.