DE102006055095B3

DE102006055095B3 - Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung und Verfahren zur Kondensationsfeuchtigkeitsermittlung

Info

Publication number: DE102006055095B3
Application number: DE200610055095
Authority: DE
Inventors: Thomas Missel
Original assignee: Missel Thomas Dr
Current assignee: Missel Thomas Dr
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung zur Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit und/oder Baufeuchtigkeit mit einer an einer Wand eines Gebäudes fixierbaren Messzelle (14), die eine im fixierten Zustand zu der Wand hin offene Messkammer (16) aufweist. Erfindungsgemäß wird ein Luftfeuchtigkeitsmessmittel (22) vorgeschlagen, das ausgebildet ist, um dann, wenn die Messzelle (14) an der Wand fixiert ist, eine Luftfeuchtigkeit in der Messkammer (16) und außerhalb der Messzelle (14) in unmittelbarer Nähe der Wand zu messen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung zur Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit und/oder Baufeuchtigkeit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtungen zur Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit werden bei der Ursachenanalyse von Schimmel in Innenräumen eingesetzt. Schimmel bildet sich dann, wenn eine Wand eine gewisse Feuchtigkeit überschreitet. Diese Feuchtigkeit wird als nach DIN 4108 als „Schimmelpunkt" bezeichnet. Als Ursache für diese Feuchtigkeit kommen einerseits Baufeuchtigkeit und andererseits Kondensationsfeuchtigkeit in Betracht. Baufeuchtigkeit entsteht dann, wenn Feuchtigkeit von einer Außenseite in die Wand eindringt und von der Wand in den Innenraum abgegeben wird. Kondensationsfeuchtigkeit hingegen entsteht dann, wenn sich Feuchtigkeit aus dem Innenraum an der Wand niederschlägt und durch die Wand nach außen abgeleitet wird. Um Schimmel in Innenräumen wirksam bekämpfen zu können, muss zunächst geklärt werden, ob Baufeuchtigkeit oder Kondensationsfeuchtigkeit die Ursache für die Schimmelbildung ist.
Bisherige Verfahren zur Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit beruhen beispielsweise auf elektronischen Baufeuchtigkeitsspürgeräten. Diese Geräte arbeiten gemäß einer Bauart nach dem Prinzip der Messung des elektrischen Widerstands in einem Baustoff der Wand, da die Leitfähigkeit des Baustoffs mit dem Wassergehalt zunimmt. Zur Messung werden zwei Metallsonden in die Wand eingeführt und der elektrische Widerstand oder die Kapazität zwischen beiden Sonden wird gemessen. Auf diese Weise wird jedoch nur eine relative Messung erhalten, sodass lediglich feuchte Baustoffe von trockenen Baustoffen unterschieden werden können. Nachteilig sind zudem die geringe Sensitivität und die Nichtlinearität dieser Messverfahren, sodass im Wesentlichen nur zwischen sehr feuchten und sehr trockenen Baustoffen unterschieden werden kann. Eine solche Unterscheidung ist aber kaum hilfreich bei der Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit.
Gemäß einem weiteren Verfahren aus dem Stand der Technik wird in eine von Schimmelbefall betroffene Wand ein Bohrloch eingebracht und es wird die Luftfeuchtigkeit in diesem Bohrloch in verschiedenen Tiefen gemessen. Nachteilig hieran ist jedoch, dass stets ein Bohrloch in die Wand getrieben werden muss, was besonders bei bewohnten Innenräumen unerwünscht ist.
Eine gattungsgemäße Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung ist aus der DE 33 00 389 A1 bekannt. Das System beruht auf in eine Steckdose einsteckbaren Modulen, die Fernfühler umfassen können. Nachteilig an der Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung ist, dass sie für den mobilen Gebrauch zu sperrig ist. Die Vorrichtung ist zudem wegen der Vielzahl an Komponenten kostenintensiv herzustellen. Aus der DE 35 02 068 A1 ist ebenfalls eine Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung bekannt, bei der die Messvorrichtung gegenüber der Raumluft abgeschlossen ist. Nachteilig an der dort beschriebenen Vorrichtung ist, dass eine Aussage über die Ursache einer Schimmelbildung nicht ohne weitere Messvorrichtungen möglich ist.
Aus der DE 10 2005 017 550 A1 ist eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Trocknungszustands eines feuchten Körpers bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Messkammer, die einseitig offen ist. Zur Durchführung der Messung wird die Messkammer mit ihrer offenen Seite in Kontakt mit dem Körper gebracht, dessen Feuchtigkeit vermessen werden soll. Anschließend wird der Verlauf der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer aufgezeichnet und ausgewertet. Aus der so aufgenommenen Messkurve wird auf die Feuchtigkeit des zu vermessenen Körpers geschlossen. Aus der DE 199 32 549 A1 ist eine Anordnung zum Bestimmen der relativen Feuchte bekannt. Nachteilig an der dort beschriebenen Vorrichtung ist deren komplexer Aufbau mit mehreren Feuchtigkeitsfühlern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstig zu fertigende Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung vorzuschlagen, die einfach bedienbar ist.
Die Erfindung löst das Problem durch eine Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zur Kondensationsfeuchtigkeitsermittlung mit den Merkmalen von Anspruch 14.
Vorteilhaft an der Erfindung ist die geringe Messdauer. Hierdurch sind Reihenuntersuchungen an vielen Messpunkten möglich, sodass auch lokale Feuchtigkeitsnester erkennbar sind. Vorteilhaft ist zudem, dass eine zerstörungsfreie Messung möglich ist. Die Erfindung kann daher auch an Wänden von bewohnten Räumen angewendet werden und so der vorbeugenden Schimmelbekämpfung dienen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist deren geringe Störanfälligkeit. Sie kann daher auch von Nichtspezialisten eingesetzt werden. Außerdem ist die Erfindung automatisierbar, sodass reproduzierbare und damit besonders verlässliche Messdaten erhalten werden.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Fixieren insbesondere ein Befestigen verstanden, sodass die Messzelle von menschlicher Einwirkung unabhängig an der Wand verbleibt. Unter einem Fixieren ist insbesondere aber auch ein Festhalten durch eine Person zu verstehen. Unter einer Messkammer wird insbesondere jede Struktur verstanden, mit deren Hilfe das Luftfeuchtigkeitsmessmittel gegenüber der Umgebung im Wesentlichen abgeschirmt wird. Es ist nicht notwendig, dass die Messkammer eine Mindestgröße aufweist, sondern die Messkammer kann das Luftfeuchtigkeitsmessmittel eng umgeben.
Unter der unmittelbaren Nähe der Wand wird insbesondere verstanden, dass das Luftfeuchtigkeitsmessmittel so angeordnet ist, dass es in derjenigen Luftschicht die Luftfeuchtigkeit misst, in der sich die Oberflächenfeuchtigkeit der Wand bestimmen lässt. Insbesondere ist ein Abstand von weniger als 1 cm von der Wand als unmittelbare Nähe zu betrachten.
Der Begriff der Wand ist nicht auf vertikale Strukturen eines Gebäudes begrenzt, insbesondere kann auch eine Decke eine Wand sein.
Das Luftfeuchtigkeitsmessmittel ist ausgebildet zum Messen der Ausgleichsfeuchtigkeit in der Messkammer und der Oberflächenfeuchtigkeit bzw. der Wasseraktivität außerhalb der Messzelle. Die Wasseraktivität a_W entspricht der relativen Luftfeuchtigkeit in der Luftschicht, die direkt an die Wand angrenzt und in der die Luftfeuchtigkeit mit der Feuchtigkeit in der Wand in einem stabilen Gleichgewicht ist.
Das Luftfeuchtigkeitsmessmittel ist durch einen Luftfeuchtigkeitsfühler gebildet, der zumindest teilweise in die Messkammer hinein bewegbar ist. Hierdurch wird es ermöglicht, mit einem einzigen Luftfeuchtigkeitsmessgerät sowohl die Ausgleichsfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer als auch die Luftfeuchtigkeit bzw. die Oberflächenfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle zu messen. Das ermöglicht eine kostengünstige Fertigung der Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Messzelle aus einem flachen Grundkörper und die Messkammer ist durch eine Ausnehmung in dem Grundkörper gebildet. Der flache Grundkörper kann beispielsweise ein flaches Kunststoffteil oder ein umgeformtes Metallblech, das bevorzugt nicht wärme- und feuchteleitend ist, sein. Der flache Grundkörper ist dabei in Relation zu der Ausnehmung so groß, dass ein Luftaustausch zwischen der Umgebungsluft und der in der Messkammer befindlichen Luft weitgehend unterdrückt wird. Die Messkammer ist insbesondere mindestens so groß, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler zumindest soweit in die Messkammer hinein bewegbar ist, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler die Luftfeuchtigkeit in der Messkammer misst und Messfehler durch Umgebungsluft weitgehend ausgeschlossen sind. In dieser Position nimmt der Luftfeuchtigkeitsfühler ein Mindestvolumen in der Messzelle ein und das Volumen der Messkammer beträgt beispielsweise das 1,1- bis 3-fache dieses Mindestvolumens.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Luftfeuchtigkeitsfühler durch ein Loch in der Messzelle in die Messkammer bewegbar. Zum Verschließen dieses Loches dann, wenn der Luftfeuchtigkeitsfühler sich in der Messkammer befindet, ist besonders bevorzugt ein Verschluss vorgesehen.
Es ist bevorzugt, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler stabförmig oder flächig ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt er sich besonders einfach in die Messkammer einführen und ist zudem leicht zu fertigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Luftfeuchtigkeitsfühler einen Luftfeuchtigkeitssensor, der zum Messen der absoluten Luftfeuchtigkeit ausgebildet ist. Beispielsweise umfasst der Luftfeuchtigkeitssensor einen Sensor zum Erfassen der relativen Luftfeuchtigkeit und ein Thermometer. Aus beiden Größen kann unter Annahme eines vorgegebenen Luftdrucks die absolute Luftfeuchtigkeit ermittelt werden. Dafür, dass der Luftfeuchtigkeitssensor zum Messen der absoluten Luftfeuchtigkeit ausgebildet ist, ist es nicht notwendig, dass der Luftfeuchtigkeitssensor diese absolute Luftfeuchtigkeit auch direkt ausgibt. Es ist vielmehr ausreichend, dass aus den von dem Luftfeuchtigkeitssensor ermittelten Daten die absolute Luftfeuchtigkeit ermittelbar ist.
Bevorzugt ist der Luftfeuchtigkeitssensor ein Hygrometer, insbesondere ein kapazitives Hygrometer. Derartige Hygrometer sind besonders genau und zudem miniaturisiert herstellbar, sodass ein sehr kleiner Luftfeuchtigkeitsfühler erhalten werden kann. Bevorzugt ist dieses Hygrometer dazu auf einem Chip integriert.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Luftfeuchtigkeitsfühler ein Kabel zum Anschluss an eine Steuerung und ist mittels des Kabels in die Messkammer hinein bewegbar. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung. Vorteilhafterweise weist die Messzelle ein Loch auf, das dem Loch gegenüberliegt, durch das der Luftfeuchtigkeitsfühler gezogen werden kann, und durch das das Kabel läuft.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung einen Antrieb zum Hineinbewegen des Luftfeuchtigkeitsfühlers in die Messkammer auf. Das ermöglicht eine vollkommen automatische Messung der Ausgleichsfeuchtigkeit bzw. der Oberflächenfeuchtigkeit, sodass Fehlbedienungen weitgehend ausgeschlossen werden können. Der Antrieb ist bevorzugt zum Bewegen des Luftfeuchtigkeitsfühlers in die Messkammer hinein nach einer voreingestellten Zeit ausgebildet. Auf diese Weise kann ein standardisierter Messablauf erhalten werden, der von Störungen während einer Montage der Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung an der Wand des Gebäudes unabhängig ist.
Bevorzugt ist die Messkammer so ausgebildet, dass sie den Luftfeuchtigkeitsfühler im hineinbewegten Zustand unter Bildung eines umlaufenden Spalts umgibt. Dieser Spalt muss mindestens so groß sein, dass ein Luftaustausch der Luft innerhalb der Messkammer mit der Wand möglich ist. Dadurch wird erreicht, dass Feuchtigkeit aus der in der Messkammer vorhandenen Luft in die Wand entweichen kann oder umgekehrt Feuchtigkeit aus der Wand in die Messkammer gelangen kann. Die Messkammer ist unter Einhaltung dieser Randbedingung bevorzugt möglichst klein ausgebildet, damit sich möglichst schnell ein Gleichgewicht zwischen der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer und der Oberflächenfeuchtigkeit auf der Wand einstellt.
Bevorzugt ist das Luftfeuchtigkeitsmessmittel zum zeitabhängigen Messen der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer ausgebildet. Unter einem zeitabhängigen Messen ist insbesondere zu verstehen, dass das Luftfeuchtigkeitsmessmittel zu mehreren Zeitpunkten Messwerte aufnehmen und beispielsweise an eine Steuerung übermitteln oder aber intern speichern kann. Beispielsweise kann zudem vorgesehen sein, dass das Luftfeuchtigkeitsmessmittel nach jeweils vorgegebenen Zeitabschnitten einen Luftfeuchtigkeitsmesswert aufnimmt. Zum zeitabhängigen Aufnehmen und Speichern der Messdaten der Luftfeuchtigkeit ist die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung bevorzugt mit einer Steuerung verbunden. Dass die Steuerung mit dem Luftfeuchtigkeitsmessgerät verbunden ist, bedeutet, dass ein Datenaustausch möglich ist, beispielsweise durch eine Verbindung mittels Kabel, über eine Funkschnittstelle und/oder eine Infrarotschnittstelle.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird in Schritt c) insbesondere die Ausgleichsfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer ermittelt. Dazu ist die Messkammer in Schritt a) ausschließlich zur Wand hin offen. Darunter, dass die Messkammer ausschließlich zur Wand hin offen ist, ist zu verstehen, dass ein Luftaustausch mit umgebender Luft die Messung der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, sodass der Messfehler durch ein etwaigen Luftaustausch unterhalb von 5% liegt.
Besonders bevorzugt ist der Wandoberflächenfeuchtigkeitskennwert eine Wasseraktivität. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst zudem den Schritt des Ermittelns einer Steigung der zeitabhängigen Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer. Hierdurch ist eine Aussage darüber möglich, ob Feuchtigkeit aus der Luft in der Messkammer in die Wand eindiffundiert oder ob umgekehrt Feuchtigkeit aus der Wand in die Luft in der Messkammer gelangt. In alternativen Ausführungsformen kann die Steigung der zeitabhängigen Luftfeuchtigkeit, also die Zu- bzw. Abnahme der Luftfeuchtigkeit mit der Zeit auch durch andere Verfahren ermittelt werden, beispielsweise durch Anpassen der gemessenen zeitabhängigen Luftfeuchtigkeit mit einer geeigneten Modellkurve, beispielsweise einer Exponentialfunktion.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Mikroklimawert die Luftfeuchtigkeit, insbesondere die absolute Luftfeuchtigkeit, nach einer vorbestimmten Zeit verwendet. Die vorbestimmte Messzeit liegt beispielsweise zwischen 7 min und 25 min. Liegt die absolute Luftfeuchtigkeit in der Messkammer nach beispielsweise 10 min Messzeit oberhalb der außerhalb der Messzelle gemessenen Wasseraktivität a_W, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit Wandfeuchtigkeit und damit ein Baumangel vor.
Liegt die absolute Luftfeuchtigkeit in der Messkammer nach beispielsweise 10 Minuten Messzeit unterhalb der außerhalb der Messzelle gemessene Wasseraktivität a_W, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit Kondensationsfeuchtigkeit vor.
Bevorzugt umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zudem den zusätzlichen Schritt des Ausgebens eines Signals, wenn der Ursachenkennwert ein voreingestellten Schwellwert übersteigt. Vorteilhaft hieran ist, dass der Bediener sehr schnell eine Auskunft darüber erhält, ob Kondensationsfeuchte in die Wand eindringt, sodass die Gefahr einer Schimmelbildung besteht. Es ist zudem vorteilhaft, dann ein Signal auszugeben, wenn die ermittelte Wasseraktivität a_W oberhalb von a_W = 0,8 bzw. oberhalb von a_W = 0,9 liegt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine erfindungsgemäße Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung, bei der ein Luftfeuchtigkeitsfühler sich außerhalb einer Messkammer befindet,
2 zeigt die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach 1, bei der der Luftfeuchtigkeitsfühler in die Messkammer hineinbewegt ist,
3 zeigt die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung gemäß der 1 und 2 in einer Ansicht von der Seite und
4 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch einen Luftfeuchtigkeitsfühler.
1 zeigt eine Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung 10 in einer Ansicht von einer in 1 nicht eingezeichneten Wand 12 aus (vgl. 3). Die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung 10 umfasst eine flächige Messzelle 14, in die eine zu der Wand 12 hin offene Messkammer 16 eingelassen ist (1). Unter einer flächigen Messzelle ist zu verstehen, dass die Dicke deutlich kleiner ist als die lateralen Ausdehnungen. Beispielsweise beträgt die Dicke weniger als ein Zehntel der Breite und/oder der Länge der Messzelle 14. Die Messkammer kann beispielsweise durch eine Bohrung eingebracht sein.
Wenn die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung 10 an der Wand fixiert ist, steht die Messkammer 16 nur noch über ein Messfühlerloch 18 und ein Kabelloch 20 mit der Luft der Umgebung in Kontakt.
In dem Messfühlerloch 18 ist ein Luftfeuchtigkeitsfühler 22 geführt, der stabförmig ausgebildet ist und Schlitzöffnungen, hier in Form der Schlitze 24a, 24b, aufweist. Alternativ hat der Fühler drei Schlitze. Die Schlitze 24a, 24b sind an einem Ende 25 des Luftfeuchtigkeitsfühlers 22 angeordnet, das dann, wenn der Luftfeuchtigkeitsfühler aus der Messkammer hinaus bewegt ist, der Messzelle 14 abgewandt liegt.
Der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 und die Schlitze 24a, 24b sind so ausgebildet, dass dann, wenn die Messzelle an der Wand fixiert ist, sich die Schlitze 24a, 24b in unmittelbarer Nähe der Wand befinden. Dadurch kann die Oberflächenfeuchtigkeit der Wand in Form der Wasseraktivität a_W gemessen werden.
In dem Luftfeuchtigkeitsfühler 22 ist unmittelbar hinter den Schlitzen 24a, 24b ein Miniatur-Hygrometer 27 angeordnet (vgl. 4), das die Luftfeuchtigkeit der Luft misst, die durch die Schlitze 24a, 24b in das Innere des Luftfeuchtigkeitsfühlers 22 hinein diffundiert. Das Miniatur-Hygrometer 27 misst in zeitlichen Abständen von beispielsweise einer Sekunde die Luftfeuchtigkeit und sendet den Messwert elektrische Form über ein Kabel 26 an eine Steuerung 28 (vgl. 1).
Von der Steuerung 28 werden die Luftfeuchtigkeitsmessdaten aufgezeichnet und können über ein nicht eingezeichnetes Anzeigemittel wie beispielsweise ein Display oder einen Drucker ausgegeben werden. In einer alternativen Ausführungsform ist statt des Kabels 26 eine Funkschnittstelle bzw. eine Infrarotschnittstelle vorgesehen.
2 zeigt die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung 10, bei der der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 in die Messkammer 16 hineinbewegt ist. Der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 misst in dieser Lage die Luftfeuchtigkeit in der Messkammer 16. Die Messkammer 16 ist gegenüber der Umgebungsluft dadurch im Wesentlichen isoliert, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 das Messfühlerloch 18 und das Kabelloch 20 weitgehend verschließt. Um dies zu erreichen, bilden das Messfühlerloch 18 und das Kabelloch 20 einerseits und der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 andererseits eine Spielpassung, die so ausgebildet ist, dass der Luftaustausch zwischen der Messkammer 16 und der Umgebung den von dem Luftfeuchtigkeitsfühler 22 gemessenen Luftfeuchtigkeitswert um maximal 5% verfälscht.
In einer alternativen Ausführungsform fluchten das Messfühlerloch 18, die Messkammer 16 und das Kabelloch 20, sodass die Messkammer 16 nur noch durch den Bereich der Durchgangsbohrung in unmittelbarer Umgebung der Schlitze 24a, 24b gebildet ist und den Luftfeuchtigkeitsfühler 22 unter Bildung eines umlaufenden Spalts 23 umgibt (vgl. 3).
3 zeigt die Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung 10, die durch zwei Streifen 30 an Doppelklebeband an der Wand 12 befestigt ist, in einer Seitenansicht. Die Messkammer 16 ist zu der Wand 12 hin offen und steht in Luftaustausch mit der Luft in unmittelbarer Umgebung der Wand 12. Wenn Baufeuchtigkeit wie durch einen Pfeil 32 angedeutet aus der Wand 12 ausströmt, so gelangt diese Baufeuchtigkeit auch in die Messkammer 16 und erhöht dort die Luftfeuchtigkeit. Dieser Anstieg der Luftfeuchtigkeit wird durch den Luftfeuchtigkeitsfühler 22 ermittelt und an die Steuerung 28 gesendet.
4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Luftfeuchtigkeitsfühler 22. In unmittelbarer Nähe der Schlitze 24a, 24b, von denen nur der Schlitz 24a sichtbar ist, befinden sich das kapazitiv arbeitende Miniatur-Hygrometer 27 und ein Temperatursensor 29. Durch die Schlitze 24a, 24b diffundiert Feuchtigkeit bzw. strömt Luft ein, deren Luftfeuchtigkeit und Temperatur durch das Miniatur-Hygrometer 27 und den Temperatursensor 24 erfasst und über das Kabel 26 an die nicht eingezeichnete Steuerung 28 werden.
Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst die Messkammer 16 mit den Streifen 30 aus Doppelklebeband an der Wand 12 befestigt, so dass die Messkammer 16 zu der Wand 12 hin offen. Der Messfühler ist wie in 1 gezeigt außerhalb der Messzelle 14 angeordnet und befindet sich in einem Abstand von ca. 3 mm von der Wand 12. Es werden nun die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur der Luft gemessen. Diese Messungen werden so lange durchgeführt, bis sich die gemessenen Werte im Wesentlichen nicht mehr ändern und ein stationärer Messzustand erreicht ist. Ist dieser Zustand erreicht, wird durch die Steuerung 28 als Wandoberflächenfeuchtigkeitskennwert die Wasseraktivität a_W berechnet. Wird eine absolute Luftfeuchtigkeit von mehr als 10 Gramm pro Kubikmeter gemessen, so gibt die Steuerung 28 ein beispielsweise optisches Warnsignal aus, da mit Schimmelbildung zu rechnen ist.
Anschließend wird der Luftfeuchtigkeitsfühler 22 so weit in die Messkammer 16 gezogen, dass durch die Schlitze 24a, 24b keine Umgebungsluft mehr eindringen kann. Dieser Zustand ist in 2 gezeigt. Es bildet sich dadurch in der Messkammer 16 ein Mikroklima aus.
Durch den Luftfeuchtigkeitsfühler 22 werden die relative Luftfeuchtigkeit (Ausgleichsfeuchtigkeit) und die Temperatur der Luft in der Messkammer 16 zeitabhängig gemessen. Beispielsweise wird alle 10 Sekunden ein Messwert für die Ausgleichsfeuchtigkeit und die Temperatur aufgenommen. Aus den so erhaltenen zeitabhängigen Messwerten wird die zeitabhängige absolute Luftfeuchtigkeit berechnet.
Aus der zeitabhängigen absoluten Luftfeuchtigkeit wird als ein erster Mikroklimakennwert durch Ableiten nach der Zeit die Steigung S berechnet. Dazu wird über eine vorgegebene Zahl von Messwerten, beispielsweise 100, eine Ausgleichsgerade gelegt und deren Steigung bestimmt.
Wenn die Steigung positiv ist, also die absolute Luftfeuchtigkeit mit der Zeit zunimmt, so zeigt dies an, dass die Wand 12 Feuchtigkeit an die Messkammer 16 abgibt. Die Steuerung 28 zeigt dann an, dass Baufeuchtigkeit vorliegt.
Wenn die Steigung negativ ist, also die absolute Luftfeuchtigkeit mit der Zeit abnimmt, so zeigt dies an, dass die Wand 12 beispielsweise aufgrund hygroskopischer Effekte Feuchtigkeit aus der Messkammer 16 aufnimmt. Die Steuerung 28 zeigt dann an, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit Kondensationsfeuchte in die Wand eindringt.
Zusätzlich wird ein zweiter Mikroklimakennwert in Form derjenigen absoluten Luftfeuchtigkeit aF_∞ ermittelt, gegen die die zeitabhängige absolute Luftfeuchtigkeit konvergiert. Das geschieht dadurch, dass der nach einer vorgegebenen Messzeit von beispielsweise 10 min gemessene Wert für die Luftfeuchtigkeit ermittelt wird. Wenn dieser Wert für aF_∞ unterhalb des Schimmelpunkts liegt, so wird kein Signal ausgegeben, da die Feuchtigkeit nicht ausreicht, um einen Schimmelbefall zu fördern.

10: Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung
12: Wand
14: Messzelle
16: Messkammer
18: Messfühlerloch
20: Kabelloch
22: Luftfeuchtigkeitsfühler
23: umlaufender Spalt
24a, b: Schlitz
25: Ende
26: Kabel
27: Miniatur-Hygrometer
28: Steuerung
29: Temperatursensor
30: Doppelklebeband
32: Pfeil
34: Temperatursensor
a_W: Wasseraktivität
S: Steigung
aF_∞: absolute Luftfeuchtigkeit in der Messkammer im Endzustand

Claims

Luftfeuchtigkeitmessvorrichtung zur Ermittlung von Kondensationsfeuchtigkeit und/oder Baufeuchtigkeit mit (a) einer an einer Wand (12) eines Gebäudes fixierbaren Messzelle (14), die eine im fixierten Zustand zu der Wand (12) hin offene Messkammer (16) aufweist, und (b) einem Luftfeuchtigkeitsmessmittel (22), das ausgebildet ist, um dann, wenn die Messzelle (14) an der Wand (12) fixiert ist, eine Luftfeuchtigkeit in der Messkammer (16) und außerhalb der Messzelle (14) in unmittelbarer Nähe der Wand (12) zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass (c) das Luftfeuchtigkeitsmessmittel (22) durch einen Luftfeuchtigkeitsfühler (22) gebildet ist, der zumindest teilweise in die Messkammer (16) hineinbewegbar angeordnet ist, so dass die Ausgleichsfeuchtigkeit in der Messkammer (16) und die Oberflächenfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) mit dem Feuchtigkeitsfühler (22) messbar ist.
Luftfeuchtigkeitmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (14) aus einem flachen Grundkörper und die Messkammer (16) durch eine Ausnehmung in dem Grundkörper gebildet ist.
Luftfeuchtigkeitmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler (22) durch ein Loch (18) in der Messzelle (14) in die Messkammer (16) bewegbar ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler (22) stabförmig ausgebildet ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler (22) einen Luftfeuchtigkeitssensor (27, 29) umfasst, der zum Messen der absoluten Luftfeuchtigkeit ausgebildet ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitssensor (27, 29) ein Hygrometer (27), insbesondere ein kapazitives Hygrometer (27), umfasst.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hygrometer (27) auf einem Chip integriert ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitsfühler (22) ein Kabel (26) zum Anschluss an eine Steuerung aufweist und mittels des Kabels (26) in die Messkammer (16) hinein bewegbar ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Antrieb zum Hineinbewegen des Luftfeuchtigkeitsfühlers in die Messkammer (16).
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb so ausgebildet ist, um den Luftfeuchtigkeitsfühler (22) nach Ablauf einer voreingestellten Zeit in die Messkammer (16) zu bewegen.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer (16) so ausgebildet ist, dass sie den Luftfeuchtigkeitsfühler (22) im hineinbewegten Zustand unter Bildung eines umlaufenden Spalts (23) umgibt.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfeuchtigkeitsmessmittel (22) zum zeitabhängigen Messen der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer (16) ausgebildet ist.
Luftfeuchtigkeitsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung (28), die mit dem Luftfeuchtigkeitsmessmittel (22) verbunden und eingerichtet ist, um zeitabhängige Messdaten der Luftfeuchtigkeit in der Messkammer (16) aufzunehmen und zu speichern.
Verfahren zur Kondensationsfeuchtigkeitsermittlung, mit den Schritten: (a) Fixieren einer eine Messkammer (16) aufweisenden Messzelle (14) an einer Wand (12) so, dass die Messkammer (16) zu der Wand (12) hin offen ist, (b) Messen einer Luftfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) in unmittelbarer Nähe der Wand (12), (c) Messen der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer (16), (d) aus der Messung der Luftfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) Ermitteln eines Wandoberflächenfeuchtigkeitskennwerts (a_W) und aus der Messung der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer (16) Ermitteln eines Mikroklimakennwerts (S; aF_∞) und (e) aus dem Wandoberflächenfeuchtigkeitskennwert (a_W) und dem Mikroklimakennwert (S; aF_∞) Ermitteln eines Ursachenkennwerts, der mit der Wahrscheinlichkeit korreliert, dass Kondensationsfeuchte in die Wand (12) eindringt, wobei (f) der Schritt des Messens der Luftfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) und der Schritt des Messens der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer (16) mit demselben Luftfeuchtigkeitsfühler (22) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Luftfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) vor dem Schritt des Messens der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer (16) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Messen der Luftfeuchtigkeit außerhalb der Messzelle (14) der Luftfeuchtigkeitsfühler (22) in die Messkammer (16) hineinbewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Wandoberflächenfeuchtigkeitskennwert eine Wasseraktivität (a_W) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Luftfenchtigkeit innerhalb der Messkammer (16) ein zeitabhängiges Messen ist, wobei Schritt (e) ein Ermitteln einer Steigung (S) der zeitabhängigen Luftfeuchtigkeit innerhalb der Messkammer (16) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroklimakennwert die Luftfeuchtigkeit, insbesondere die absolute Luftfeuchtigkeit, in der Messkammer (16) nach einer vorbestimmten Zeit ist (aF_∞).
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt: – Ausgeben eines Signals, wenn der Ursachenkennwert einen voreingestellten Schwellenwert übersteigt.