Sommerkondensation

Es scheint paradox zu sein: eine der wichtigsten Grundregeln, um hohe Luftfeuchtigkeit In der Umgebungsluft befinden sich stets mehr oder weniger große Mengen an Wasserdampf. Der Anteil an Wasserdampf kann örtlich und als Grundlage für das Wachstum von Schimmelpilzen zu vermeiden, ist regelmäßiges und ausreichendes Lüften. Genau diese Vorgehensweise führt in einer bestimmten Ausnahme genau zum Gegenteil: man nennt diesen Vorgang die so genannte Sommerkondensation Eine Kondensatbildung an Außenbauteilen unter „normalen“ Bedingungen, d. h. unter der Taupunkttemperatur der Raumluft liegende niedrige Innenoberflächentemperaturen z. B. bei . Obwohl diese taupunktbedingte Kondensation Von lateinisch condensare = verdichten. Kondensation ist in der physikalischen Chemie der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen theoretisch auch in Wohnräumen auftreten könnte, beobachtet man diese fast ausschließlich in Kellerräumen und gelegentlich in Souterrain-Wohnungen.

Kellerräume werden fast ausschließlich als „Kalträume“ gebaut. Dies bedeutet, dass sie im Neubau neben einer Abdichtung auch über eine Perimeterdämmung verfügen. Über eine Heizung verfügt der Keller in der Regel nicht. Im Altbau stellt sich die Situation noch einmal anders dar. Dort verfügt der Keller je nach Alter und Baukonstruktion nicht einmal über eine Abdichtung und wenn, dann meistens über keine Wärmedämmung Wärmedämmung ist der Oberbegriff für bautechnische Maßnahmen an Gebäuden und die effizienteste Maßnahme zur Einsparung von Heiz- und Kühlenergie sowie der erdberührten Bauteile nach Neubau-Standard. Eine Heizung ist in diesen Kellerräumen nicht vorhanden und wäre je nach Feuchte- und/oder Salzbelastung sogar kontraproduktiv und schadensfördernd.

Ein Beispiel: in den Sommermonaten Mitte Juni bis Ende August wurden in einem Gebäude hygro-thermische Messungen durchgeführt, um die raumklimatischen Bedingungen zu erfassen. Verschiedene Messgeräte erfassten gleichzeitig die Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Außenluft und in den Kellerräumen. In diesem Zeitraum lag die relative Luftfeuchte in der Außenluft zwischen 65 und 95%, an einigen Regentagen zeitweise bei 100%; die durchschnittliche Lufttemperatur Als thermodynamische Zustandsgröße beschreibt die Lufttemperatur den Wärmezustand der Luft. Im Zusammenhang mit der Bauklimatik und Gebäudeklimatologie spielen die Außenluft-, lag zwischen 22 bis 26 °C. Spitzenwerte lagen bei 32 bis 35 °C. In diesem Zeitraum wurde im Erdgeschoss des Hauses eine Relative Luftfeuchtigkeit Als relative Luftfeuchtigkeit wird das Verhältnis des vorhandenen Feuchtegehaltes der Luft zur möglichen Sättigungsfeuchte der Luft bei gleichem Druck und von 70 bis 85% gemessen, an 7 Tagen stieg diese auf 90% an. Im gleichen Zeitraum betrug die relative Luftfeuchte in den Kellerräumen konstant zwischen 90 bis 100%. An 24 Tagen, also im Schnitt jeden dritten Tag, wurden 100% Luftfeuchtigkeit gemessen. Die Raumtemperatur in den Kellerräumen betrug zwischen 12 und 16 °C und stieg auch an den schwül-heißen Tagen nicht über 18 °C. Die Untergrundtemperatur betrug zwischen 6 bis 10 °C. An diesen Tagen kam es zum Überschreiten der Taupunktlinie und infolgedessen zum Ausfall von Kondenswasser. An 24 von 72 Tagen bildete sich ein gut sichtbarer, glänzender Wasserfilm auf der Oberfläche der Betonwände.

Die Ursachen für diese Messwerte liegen in bauphysikalischen Zusammenhängen, insbesondere in der relativen Luftfeuchtigkeit und in der absoluten Luftfeuchtigkeit, mit denen der Anteil von Wasserdampf Als Wasserdampf wird das in der Erdatmosphäre im gasförmigen Aggregatzustand enthaltene nicht sichtbare Wasser bezeichnet. In die Luft gelangt Wasserdampf beschrieben wird:

• die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, wie viel Wasserdampf in Prozent aktuell in der Luft vorhanden ist. Wenn dieser Anteil niedrig ist, kann die Luft weiterhin Feuchtigkeit aufnehmen. Sobald allerdings 100% Luftfeuchtigkeit erreicht ist, kondensiert das Wasser, so dass es zu einem Tauwasserausfall kommt. Die relative Luftfeuchtigkeit gibt somit Auskunft über den Grad der Wasserdampfsättigung der Luft.
• die Absolute Luftfeuchtigkeit Als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet man die Wasserdampfmenge in Gramm, die in 1 m³ Luft unter den gegebenen Bedingungen enthalten ist gibt dagegen an, wie viel Gramm Wasser sich in einem Kubikmeter Luft befinden. Die Masse ist von der Lufttemperatur abhängig. Wenn die maximale Luftfeuchtigkeit erreicht ist und weiterhin Wasserdampf hinzugeführt wird, kondensiert das Wasser und wird als Tauwasser Tauwasser fällt an bzw. aus, wenn die Temperatur der Oberfläche eines Bauteils unter den Taupunkt der umgebenden Luft absinkt, so an Oberflächen sichtbar. Dies geschieht auch, wenn sich die Luft abkühlt und dadurch weniger Wasserdampf aufnehmen kann.

Infolgedessen verändert sich der Wassergehalt in der Luft bei steigenden und fallenden Temperaturen. Warme Luft kann bekanntlich mehr Feuchtigkeit speichern als kalte Luft. Auskunft gibt die Tabelle über absolute und relative Luftfeuchtigkeit.

Auf das Beispiel zurückkommend; man sieht, dass die Außenluft bei einer Temperatur von 30 °C etwas über 24 Gramm Wasser pro m³ Luft enthält. Bei einer relativen Luftfeuchte von 100% kann dagegen ein Kubikmeter Raumluft im Keller bei 15 °C Raumtemperatur nur knapp 13 Gramm Wasser aufnehmen. Trifft nun feucht-warme Außenluft in die kühleren Kellerräume, kommt es zur Kondensation und somit zum Ausfall von Tauwasser. Bei 100% relative Luftfeuchte entspricht die Taupunkttemperatur Die Taupunkttemperatur ist ein Maß für den Feuchtegehalt der Luft. Sie ist die Temperatur, bei der der Wasserdampfgehalt der Luft gleich der Raumlufttemperatur. Auskunft gibt die Taupunkttabelle.

Die Taupunkttemperatur zwischen 90 und 100% relative Luftfeuchte liegt zwischen 16 °C und 8,4 °C. Durch das Herunterkühlen der feucht-warmen Außenluft von 30 °C durch die kühlere Raumluft im Keller entstand bereits Kondensat und führte zu einer höheren Luftfeuchtigkeit. Diese trifft auf die noch kühleren Betonoberflächen und kondensiert. Ein Tauwasserausfall war unvermeidbar – wie sich an jedem dritten Tag im Durchschnitt zeigte.

Auf die ursprüngliche Sommerkondensation zurückkommend, bedeutet dies, dass feuchte Kellerwände in den schwül-warmen Sommermonaten durch falsches Lüften verursacht wird. Sobald feucht-warme Außenluft über die Kellerfenster und Kellertreppen in die Kellerräume strömt, kommt es zu dieser Oberflächenkondensat. Man kann dieses Phänomen manchmal auch in Tiefgaragen beobachten und kennt dies, wenn man z. B. im Sommer ein kaltes Getränk aus dem Kühlschrank nimmt und beobachten kann, wie sich schlagartig auf der Außenseite des Glases ein Wasserfilm bildet. Brillenträger kennen dieses Phänomen auch im Winter, wenn sie von draußen kommend einen warmen Raum mit einer hohen Luftfeuchtigkeit betreten. Die Brille „beschlägt“ sofort. Bei genauer Betrachtung erkennt man, dass es sich um zahlreiche ganz kleine Wassertröpfchen handelt, die sich auf den kalten Brillengläsern gebildet haben. Das gleiche Prinzip liegt vor, wenn nach dem Baden oder Duschen der Spiegel beschlägt.

Daher muss an feucht-warmen Sommertagen unbedingt vermieden werden, dass tagsüber die Kellerräume gelüftet werden. Besonders fatal ist, wenn die Fenster in Kippstellung Die Kippstellung (von Fenstern) hat im Zusammenhang mit Schimmelpilzen eine besondere Bedeutung. Bei der auch als Spaltlüftung bezeichneten Lüftungsart wird den ganzen Sommer über offen stehen. Die für die Schimmelpilzbildung notwendige relative Luftfeuchte von ca. 70% wird unter diesen Umständen immer (!) erreicht und überschritten. In der Folge bildet sich nicht nur ein Wasserfilm als Grundlage für mikrobiellen Befall Unter Befall wird die Besiedlung durch Schadorganismen (Mikroorganismen, Insekten oder Holzschädlinge) und die nachfolgende Einwirkung der Organismen auf das Holz, auf den Kellerwänden, sondern auch auf den gelagerten Gegenständen. Organisches Material wie z. B. Papier oder auch Leder (z. B. Schuhe) wären besonders gefährdet. Haben sich in der weiteren Folge Schimmelpilze Pilze sind weit verbreitete Organismen auf der Erde und besiedeln unterschiedlichste Substrate, auf oder in denen sie auf Grund ihrer gebildet, kann es durch Konvektion Die Konvektion ist eine Form der Wärmeübertragung, bei der Wärmeenergie zwischen einem gasförmigen oder flüssigen Medium und einem festen Stoff zur Verteilung der Sporen Der Begriff Sporen ist aus dem Griechischen abgeleitet und bedeutet so viel wie das Säen, die Saat oder der Samen. im ganzen Keller und bei offenen Kellertreppen auch im Haus kommen.

Um Sommerkondensation zu vermeiden, müssten Kellerräumen theoretisch auch im Sommer ein wenig beheizt werden. Diese Idee ist im Sommer allerdings nicht zu vermitteln. Daher sollten Kellerräume nur in den kühlen Nacht- oder Morgenstunden stoß- oder quergelüftet werden. Kann damit die hohe Luftfeuchtigkeit nicht reduziert werden, hilft ggf. der temporäre Einsatz eines Luftentfeuchters und im Extramfall einer Kondenstrockner. Ein Ventilator bringt in dem Fall nichts, da die hohe Luftfeuchtigkeit nur verteilt, aber nicht reduziert, wird. Auf keinen Fall sollte in diesem Zeitraum in den Kellerräumen Wäsche getrocknet werden oder irgendwelche Tätigkeiten ausgeführt werden, die die Luftfeuchtigkeit weiter erhöhen. Durch die Zunahme von Hitzeperioden in den Sommermonaten ist ohnehin davon auszugehen, dass sich das Problem der Sommerkondensation verstärken wird.

Eine evtl. Lösung wären Baustoffe mit einem hohen Sorptionsverhalten. Darunter versteht man Materialien, die über ein ausgeglichenes Absorptions- und Desorptionsvermögen verfügen. Alle Baustoffe sind mehr oder weniger hygroskopisch und können Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnehmen ( Absorption Der Begriff kommt aus dem Lateinischen: absorbere = aufnehmen. Die Absorption ist die Aufnahme von Energie z. B. von Strahlungs- ) und je nach relativer Luftfeuchte in ihrer Umgebung wieder abgeben ( Desorption Siehe Sorption. ). Dieser Zustand wird als Sorptionsfeuchte Als Sorptionsfeuchte wird der Feuchtegehalt z. B. eines Baustoffs bezeichnet, der sich in Abhängigkeit von der relativen Feuchte und der bzw. Gleichgewichtsfeuchte Ausgleichsfeuchte, die sich im Baustoff unter den jeweiligen Klimabedingungen der Umgebung einstellt. Siehe Sorptionsfeuchte. bezeichnet. Würden derartige Materialien in Kellerräumen zum Einsatz kommen, könnten Feuchtespitzen während der Sommertage aufgenommen und in den kühleren Wintertagen wieder abgegeben werden.

Das Phänomen der Sommerkondensation tritt übrigens nicht nur in Kellerräumen auf, sondern z. B. auch in unbeheizten und/oder temporär genutzten Gebäuden mit dicken Außenmauern wie z. B. Kirchen. Die über die Wintermonate abgekühlten großen Bauteilmassen verhindern durch ihre hohe Wärmespeicherfähigkeit eine schnelle Erwärmung. Dadurch behalten die Bauteile bis in die Sommermonate eine niedrige Oberflächentemperatur Entgegen der allgemeinen Auffassung beschreibt die Oberflächentemperatur nicht den Temperaturbereich auf einer Baustoff- oder Bauteiloberfläche. Vielmehr ist der Grenzbereich zwischen . Durch das Einströmen von feucht-warmer Luft kondensiert diese an den kühlen Bauteiloberflächen.