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Die Feuchteproduktion und der Lüftungsaustausch mit Schimmelrechner

1. Wechselwirkung Luftfeuchte und Bauhülle
1.1. Baumaterial und Feuchtigkeit
1.2. Die Tauwasserbildung und die Feuchtigkeit in den Bauteilen
2. Luftfeuchtigkeit im Wohnraum
2.1. Feuchtigkeit in Wohnungen
2.2.Gas-Dampf-Gemisch
2.3. Wärmeenergiebedarf - Gasgemisch und Erwärmung (Lüftungsaustausch)
2.4. Beispiel Lüftungswärmebedarf bei einem Einfamilienhaus
3. Die Feuchteproduktion und der Lüftungsaustausch
   Online-Berechnung - Luftfeuchtigkeit, Taupunkt und Schimmelbildung

3. Die Feuchteproduktion und der Lüftungsaustausch

In dieser Modellrechnung wird von einer 8-stündigen Nachtruhe ausgegangen, wo die Fenster verschlossen sind. Der Raum umfasst ein Volumen von 50 m³, die Feuchteproduktion durch das Atmen eines erwachsenen Menschen beträgt 0,1 Liter Wasser/Std.
Innen: Relative Luftfeuchte von 50 % entspricht 7 g Wasser/ m³, Temperatur 17ºC als gleich bleibend betrachtet und
Außen: 5ºC bei einer relativen Luftfeuchte von 90 % entspricht 6 g Wasser/m³ Luft

Zeitdauer Relative Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit von Lüftungsrate und Personen
[Std.] Wasser/Luft
[g/m³]
0,3 Luftwechsel/Std.
und 1 Person
Wasser/Luft
[g/m³]
0,3 Luftwechsel/Std.
und 2 Personen
Wasser/Luft
[g/m³]
0,5 Luftwechsel/Std.
und 1 Person
Wasser/Luft
[g/m³]
0,5 Luftwechsel/Std.
und 2 Personen
Wasser/Luft
[g/m³]
0,8 Luftwechsel/Std.
und 2 Personen
0 7 7 7 7 7
1 8,5 10,1 8,3 9,5 8,6
2 9,5 12,3 8,6 10,8 8,9
3 10,2 13,8 8,8 11,2 9,0 (ca. 61 %)
4 10,6 14,3 (100 %) 8,9 11,6 9,0
5 10,9 14,3 (100 %) 9,0 11,8 9,0
6 11,2 14,3 (100 %) 9,0 (ca.61 %) 11,9 9,0
7 11,3 14,3 (100 %) 9,0 12,0 (ca.83 %) 9,0
8 11,4 (ca.80 %) 14,3 (100 %) 9,0 12,0 9,0

Dieses vereinfachte Beispiel in der Tabelle zeigt, dass ein Lüftungsaustausch unter 0,5 h-1 sehr kritisch ist. Es muss genauso viel Feuchte durch das Lüften abgeführt werden, wie produzierte wird. Es ist daher immer eine ausreichende Lüftung erforderlich. Ist das Raumvolumen sehr klein, so ist auch die Anzahl der Lüftung zu erhöhen. In der Wohnung hat man jedoch nicht diesen Idealzustand. Es treten ständig klimatische Veränderungen auf. Auch ändern sich die Feuchtigkeitsquellen in der Wohnung. Hier ist es sehr wichtig, dass die Baustoffe und Wandbeschichtungen schnell Feuchtigkeit aufnehmen und am Tag wieder abgeben (Sorption). Damit steigt die relative Luftfeuchte nicht so stark an, wie im Beispiel in der Tabelle. Hat die Wandkonstruktion aber bereits eine hohe Feuchtigkeit, so kann diese auch bei guter Lüftung nicht vollständig abgeführt werden. Dies dauert eine längere Zeit und zusätzlich ist eine ausreichende Heizung erforderlich. In Deutschland werden gerade in der heutigen Zeit das Raumvolumen der Schlafzimmer viel zu klein geplant. Die Energieeinsparverordnung fordert eine luftdichte Gebäudehülle. Mit speziellen Messverfahren zur Prüfung der Luftdichtheit wird ordentlich Geld verdient. Dazu zählt die Differenzdruckmethode "Blower Door" oder die Infrarotmessung. Ein Glück, die Handwerker können nicht so dichte Häuser bauen. Nach den Ergebnissen der Tabelle müsste bei vielen Schlafzimmern aller 3 Stunden eine vorschriftsmäßige Stoßlüftung ausgeführt werden. Ansonsten kann am Morgen theoretisch mit Niederschlag oder dichten Wolken im Schlafzimmer gerechnet werden.

Auf der Grundlage des Mollier-h,x-Diagramms und des Isoplethensystems [1] können diese Aussagen zur Wechselwirkung Feuchte, Temperatur und Enthalpie sowie die Grenzen der Sporenauskeimung der Schimmelpilze überprüft werden. Durch das Umweltbundesamt [2] in einer kleinen Broschüre genannten Angaben zur Feuchtigkeitsangabe und den damit verbundenen erforderlichen täglichen Lüftungen von 7 Mal täglich (entspricht 0,3 h-1), ist nicht korrekt. Würde so verfahren, so kann das Ergebnis in der oben genannten Tabelle in der Spalte mit dieser niedrigen Lüftungsrate entnommen werden.

Bei zwei untersuchten Fällen hatte es zwar nicht von der Schlafzimmerdecke getropft, aber der Schimmelpilz wuchs in jeder Ecke. Hier wurde während der Nachtruhe einfach zu viel Feuchtigkeit produziert und durch die dichten Fenster konnte kein ausreichender Feuchtigkeitsaustausch erfolgen.
Dieser Zusammenhang kann zum Beispiel mit dem Berechnungstool zur Schimmelpilzbildung überprüft werden.

- Berechnung -
Luftfeuchtigkeit - Taupunkt - Schimmelbildung

(Statt Komma Dezimalpunkt eingeben.)

Raumtemperatur (Wert eingeben)   °C  
Relative Luftfeuchte (Wert eingeben)   % 
Luftdruck p   bar 
Sattdampf pS
(Für die Berechnung erforderlich.)
 bar 
Absolute Feuchte   kg/kg Luft
Absolute Feuchteentspricht etwa   g/m3Luft
Taupunkt an der kühlen Wandoberfläche  °C
Mögliche Schimmelpilzbildung an der Wandoberfläche*)  °C
 

*)Dieser Wert dient als Orientierung und ist auf eine Raumtemperatur zwischen 20 - 15ºC mit normaler Raumfeuchte um 50% abgestimmt. Bei höherer Raumtemperatur und einer hohen Luftfeuchte kommt es bereits zu verstärktem Schimmelpilzwachstum. Daher wird die Temperatur der Raumluft und der Wandoberfläche gleichgesetzt. Bitte beachten Sie auch, dass eine mögliche Schimmelpilzbildung von der Nahrungssubstanz (Tapete) und von der Dauer der Belastung abhängt. Sie hier auch unter Schimmelpilze und ihre Stoffwechselprodukte

Alle Werte sind ohne Gewähr.

Ergänzende Beiträge
Raumklima Rolle der Luftbewegung
Raumklima Rolle der Luftfeuchtigkeit
Absolute Luftfeuchtigkeit
Relative Luftfeuchtigkeit

Quelle:
[1] Sedlbauer, K.; Krus, M.; Holzkirchen, Schimmelpilze an Wohngebäuden - Altes Thema, neue Lösungen -, Vortrag auf 3. Dahlberg-Kolloquium, Mikroorganismen und Bauwerksinstandsetzung, Verlag Bauwesen Berlin, 2001, S. 38 - 47
[2] Umweltbundesamt, Fachgebiet II 2.3., Innenraumhygiene, Fachgebiet II 2.3, Mikrobiologie Berlin, Hilfe! Schimmel im Haus, Ursachen -Wirkung- Abhilfe, S. 14
[3] Buss, Harald; Das Tabellenhandbuch zum Wärme- und Feuchteschutz, 2002 WEKA Bauverlag, S. 287
Rauch, Peter; Schimmelpilzbildung und Wärmebrücken - Allgemeine Darstellung und das Aufzeigen konstruktiver Mängel beim Dachgeschoßausbau 1994
Meier, Claus; Der sinnvolle Gebäude - Wärmeschutz - Konzeption und Nachweis, RKW Merkblatt 68, S. 3, in Wirtschaftliche Energienutzung an Gebäuden, RKW-Verlag 1989
DIN 4701 Regeln für die Berechnung des Wärembedarfs von Gebäuden
Bobran, Handbuch der Bauphysik, 7.Aufl. Verlag Vieweg 1994, S. 76

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