DE102007000916A1

DE102007000916A1 - Anordnung zur Stabilisierung der relativen Luftfeuchte in geschlossenen Räumen

Info

Publication number: DE102007000916A1
Application number: DE200710000916
Authority: DE
Inventors: Horst Prof. Dr. Stopp; Peter Dr. Strangfeld
Original assignee: Fachhochschule Lausitz
Current assignee: Fachhochschule Lausitz
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-22

Abstract

Anordnung zur Stabilisierung der relativen Luftfeuchte in geschlossenen Räumen mit geringer bis hygienisch üblicher Luftwechselrate unter Verwendung von hygroskopischen Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die hygroskopischen Substanzen in den an die Räume angrenzenden Bauteilen enthalten sind.

Description

Technisches Umfeld
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Stabilisierung der relativen Luftfeuchte in geschlossenen Räumen und ist insbesondere geeignet, klimabedingte Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit weitestgehend auszugleichen.
Zum Schutz von Kulturgütern und Archivgut erlauben einschlägige Normen und Vorschriften teilweise sehr geringe kurzzeitige Veränderungen der Raumluftfeuchte (für Archivalien +/–3%). Für längerfristige Schwankungen allerdings, z. B. einen Jahresgang, wird eine größere Toleranzbreite zuerkannt.
Um diese konstante relative Luftfeuchtigkeit zu erreichen, werden in der Regel elektrisch betriebene Apparaturen eingesetzt, in denen eine Regelung der Luftfeuchtigkeit dadurch vorgenommen wird, dass bei zu trockener Luft zusätzlich Wasser durch Versprühen oder Verdampfen zugesetzt und bei zu hoher Luftfeuchtigkeit das Wasser durch kurzzeitiges Abkühlen und Auskondensieren und anschließendes Erwärmen entfernt wird. In mehreren Schriften, beispielsweise der DE 10222438 A1 oder der DE 10059910 A1 , wird vorgeschlagen, zu hohe Luftfeuchtigkeit durch hygroskopische Substanzen aus der Luft zu absorbieren und diese Substanzen anschließend außerhalb des zu konditionierenden Raumes zur trocknen.
Im Zusammenhang mit der allgemein anerkannten Zielsetzung zur Einsparung volkswirtschaftlich wertvoller Ressourcen, insbesondere von Energie und Rohstoffen, beginnt sich der Trend zur passiven Klimatisierung immer stärker durchzusetzen. Während die thermische Stabilisierung des Raumklimas allgemein bekannt ist und über die wärmespeichernden Bauwerksmassen bei Begrenzung kurzwelliger Strahlungslasten erfolgt, besteht bei der Dämpfung von Schwankungen hygrischer Raumluftzustände noch Nachholbedarf. Dies wird auch dadurch verständlich, dass hier die Zusammenhänge wesentlich komplexerer Natur sind.
Grundsätzlich lagern fast alle Stoffe mehr oder weniger Feuchte aus der sie umgebenden Luft an. Diese Eigenschaft bezeichnet man als hygroskopisch. Den quantitativen Zusammenhang zwischen der physikalisch angelagerten und auch wieder abgebbaren Materialfeuchte in Abhängigkeit von der rel. Luftfeuchte beschreibt die sog. Sorptionsisotherme. Ein hygroskopisch aktiver Stoff ist z. B. Holz, das sich bekanntermaßen unter dem Einfluss unterschiedlicher Raumluftfeuchten in seinen Abmessungen verändern kann.
Bereits seit Längerem wird versucht, die notwendige Konstanz der Luftfeuchte durch Einsatz hygroskopischer Mittel zu erreichen. So wird beispielsweise im Gebrauchsmuster die DE 9101629 U1 eine „selbststeuernde Klimatisierungsvorrichtung zur stromlosen Erzielung von konstanten Werten der relativen Luftfeuchtigkeit in umschlossenen Lufträumen mit geringem Luftaustausch zur umgebenden Atmosphäre" vorgestellt. Zur Einstellung einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit schlägt diese Erfindungsbeschreibung vor, in dem zu klimatisierenden Raum einen Behälter mit einer gesättigten Salzlösung aufzustellen, der mit einem gasdurchlässigen Aufsatz abgedeckt wird, welcher ein stark wasserabsorbierendes Material enthält. Das wasserabsorbierende Material soll dabei durch das oberhalb der gefertigten Salzlösung herrschende Konstantklima auf dessen definierten konstanten Wert der relativen Luftfeuchtigkeit eingestellt werden und diesen Wert an die darüber streichende Luft übertragen.
Als nachteilig erweist sich hierbei, dass eine solche Einrichtung relativ viel Raum benötigt, dass bei größeren Räumen ein Ventilator erforderlich ist, der für eine ständige Umwälzung des Luftvolumens sorgt und dass letztendlich kurzfristige Schwankungen der relativen Luftfeuchtigkeit nicht ausgeglichen werden können, da die Abdeckung zwar relativ schnell Feuchtigkeit der Luft aufnehmen kann, aber im Falle des Absinkens der Luftfeuchtigkeit nicht in der Lage ist, kurzfristig Wasser aus der Salzlösung an die Luft abzugeben.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Anordnung zur Stabilisierung der relativen Luftfeuchte in geschlossenen Räumen mit geringer bis hygienisch üblicher Luftwechselrate vorzuschlagen, die unter Verwendung von hygroskopischen Substanzen, ohne Einsatz zusätzlicher Energien, ohne zusätzlichen Platzbedarf die geforderte Konstanz der relativen Luftfeuchtigkeit absichert. Weiterhin sollen damit vor allem auch Luftfeuchtigkeitsschwankungen über längere Zeiträume ausgeglichen werden können.
Technische Lösung
Diese Aufgabe und wird durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des ersten Anspruches gelöst. In den folgenden Ansprüchen sind weitere Merkmale aufgeführt, die den Nutzungsumfang der Erfindung erweitern.
Um die relative Luftfeuchte in den gewünschten Grenzen einzustellen, schlägt die Erfindung vor, dass die hygroskopischen Substanzen in die an die Räume angrenzenden Bauteile integriert sind.
Bei größeren Räumen wie beispielsweise Lagerräumen, Büros oder Wohnungen können dazu der Fußboden und/oder die Seitenwände und/oder Trennwände, Zwischenwände, Raumteiler und/oder die Decke des Raumes die hygroskopischen Substanzen enthalten.
Es ist jedoch ebenso im Sinne der Erfindung, wenn als umschlossener Raum das Innere eines Schutz- oder Verpackungsbehälters angesehen wird und die Wände des Behälters die hygroskopischen Substanzen enthalten.
Dazu können die Wände Hohlräume enthalten, die mit den hygroskopischen Substanzen gefüllt sind. Um einen Kontakt des Rauminhalts oder der darin befindlichen Personen mit diesen Substanzen zu vermeiden, sollen diese Hohlräume zum Raum hin mit einer wasserdampfdurchlässigen Schicht abgegrenzt sein.
Ebenso ist es aber auch möglich, dass die hygroskopischen Substanzen durch Mischung derselben mit den Baumaterialien integraler Bestandteil der an die Räume angrenzenden Bauteile sind. Beispielsweise kann auch das in Fußboden oder Decke verwendete Dämmmaterial mit hygroskopischen Materialien gemischt sein oder aus hygroskopischen Materialien bestehen. Ebenso ist es im Sinne der Erfindung möglich, ein hygroskopisches Material beispielsweise Silikagel als Ausgleichsschüttung unter schwimmend verlegtem Parkett oder Laminatfußboden anzubringen.
Für Behälter bietet es sich an, dass diese aus einem mehrschichtigen Schichtkörper gebildet werden, von dem mindestens eine Schicht eine hygroskopische Substanz enthält.
Um auch hier einen direkten Kontakt der hygroskopischen Substanz mit den einzulagernden Gütern zu vermeiden, wird vorgeschlagen, den Schichtkörper so auszubilden, dass dieser die hygroskopische Substanz in einer inneren Schicht enthält und dass die dem Innenraum zugewandte Schicht aus einem wasserdampfdurchlässigen Material besteht.
Wenn, wie ebenfalls vorgeschlagen wird, der Schichtkörper, aus dem der Karton gefertigt wird, eine Wellpappe ist, ist es sowohl möglich, dass die inneren Lagen der Wellpappe aus einem hygroskopischen Substanzen enthaltenden Material bestehen, als auch das dieses hygroskopische Material in die Hohlräumen der Wellpappe eingelagert ist.
Bei Transportkästen oder ähnlichen Schutzbehälter n ist es besser, wenn für die Wände als Schichtkörper eine Sperrholzplatte eingesetzt wird. Bei dieser sollte dann mindestens eine Schicht so behandelt sein, dass sie zur Feuchtigkeitsaufnahme geeignet ist.
Wenn, wie letztendlich vorgeschlagen wird, die hygroskopischen Materialien gemeinsam mit PCM Materialien (Phasechangematerial) in den an die Räume angrenzenden Bauteilen enthalten sind, ist mit der Anordnung nicht nur die Dämpfung hygrischer, sondern auch thermischer Raumklimaschwankungen in gewissem Umfang möglich.
Kurze Beschreibung von Zeichnungen
Die beste Art und Weise, die Erfindung auszunutzen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1
In einem Lagerraum für Archivgut enthalten der Fußboden, die Seitenwände, Zwischenwände, und die Decke des Raumes hygroskopische Substanzen.
Dazu sind die Wände in Trockenbau ausgeführt. Die dabei entstehenden Hohlräume werden mit Silikagel gefüllt.
Das in der Decke verwendete Dämmmaterial besteht aus hygroskopisch ausgerüsteten Zellulosefasern. Unter schwimmend verlegtem Laminatfußboden ist eine Schicht von 8 cm Silikagel als Ausgleichsschüttung angeordnet. Durch die relativ große Menge des hygroskopischen Materials ist es möglich, im Sommer größere Wassermengen aus der durch den notwendigen Luftwechsel eingetragenen Luftfeuchtigkeit aufzunehmen und im Winter wieder an die Luft abzugeben. Mit dieser Anordnung können vor allem auch Luftfeuchtigkeitsschwankungen über längere Zeiträume ausgeglichen werden.
Beispiel 2
Bei einem Verpackungsbehälter für Archivgut enthalten die Wände des Behälters die hygroskopischen Substanzen. Dieser Karton besteht aus Wellpappe, deren innere Lagen aus einem hygroskopische Substanzen enthaltenden Material gebildet sind. Dadurch sind diese Bauteile in der Lage, Feuchtigkeit aus der umgebenden Luft aufzunehmen oder an diese abzugeben und damit kurzfristige Schwankungen der Luftfeuchtigkeit auszugleichen.
Beispiel 3
Bei Transportkästen werden die Wände aus Sperrholzplatten gefertigt, deren äußere Schichten mit einer wasserdampfundurchlässigen Folie verklebt sind. Zwischen dieser und einer inneren Furnierschicht ist eine hydrophil behandelte Holzschicht angeordnet. Durch die äußere Folienschicht wird während des Transports der Einfluss der Luftfeuchte auf den Innenraum eingeschränkt. Zwischen der eingeschlossenen Luft und der hydrophil behandelten Holzschicht bildet sich ein Wasserdampf gleichgewicht aus, wodurch die relative Luftfeuchte im Inneren des Transportbehälters auch bei Temperaturänderungen relativ konstant und unabhängig von der Außenwelt bleibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10222438 A1 [0003]
- DE 10059910 A1 [0003]
- DE 9101629 U1 [0006]

Claims

Anordnung zur Stabilisierung der relativen Luftfeuchte in geschlossenen Räumen mit geringer bis hygienisch üblicher Luftwechselrate unter Verwendung von hygroskopischen Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die hygroskopischen Substanzen in den an die Räume angrenzenden Bauteilen enthalten sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als angrenzende Bauteile der Fußboden und/oder die Seitenwände und/oder Trennwände, Zwischenwände, Raumteiler und/oder die Decke des Raumes die hygroskopischen Substanzen enthalten.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Raum das Innere eines Schutz- oder Verpackungsbehälters ist und die Wände des Behälters die hygroskopischen Substanzen enthalten.
Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Räume angrenzenden Bauteile Hohlräume enthalten, die mit den hygroskopischen Substanzen gefüllt sind, die zum Raum hin mit einer wasserdampfdurchlässigen Schicht abgegrenzt sind.
Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hygroskopischen Substanzen Bestandteil der an die Räume angrenzenden Bauteile sind.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus einem mehrschichtigen Schichtkörper gebildet wird, von dem mindestens eine Schicht eine hygroskopische Substanz enthält.
Anordnung an nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mittlere Schicht die hygroskopische Substanz enthält und die den Innenraum zugewandte Schicht aus einem wasserdampf durchlässigen Material besteht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtkörper eine Wellpappe ist, bei der die inneren Lagen aus einem hygroskopische Substanzen enthaltenden Material bestehen oder bei der dieses hygroskopische Material in den Hohlräumen eingelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtkörper eine Sperrholzplatte ist, von der mindestens eine Schicht so behandelt ist, dass sie zur Feuchtigkeitsaufnahme geeignet ist.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Fußboden oder Decke verwendete Dämmmaterial mit hygroskopischen Materialien gemischt oder aus hygroskopischen Materialien besteht.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hygroskopischen Materialien gemeinsam mit PCM Materialien (Phasechangematerial) zur Dämpfung hygrischer und thermischer Raumklimaschwankungen in den an die Räume angrenzenden Bauteilen enthalten sind.