DE10202764A1

DE10202764A1 - Verfahren und Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks

Info

Publication number: DE10202764A1
Application number: DE10202764A
Authority: DE
Inventors: Manfred Arnold; Martin Fischer
Original assignee: FISCHER CHRISTEL
Current assignee: ARNOLD, MANFRED, 30627 HANNOVER, DE; FISCHER, CHRISTEL, 30627 HANNOVER, DE
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-08-07
Also published as: EP1470299B1; ATE368777T1; DE50307810D1; WO2003062546A1; EP1470299A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfeuchten eines Mauerwerks (2), bei dem mindestens zwei Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) vertikal beabstandet in dem Mauerwerk (2) angebracht werden, mindestens eine Bodenelektrode (13, 14) in einem unterhalb des Mauerwerks (2) angeordneten Bodenbereich (4) angebracht wird, und zwischen den Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) und der Bodenelektrode (13, 14) eine Gleichspannung angelegt wird, derartig, dass die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) mit einem negativen Pol (28) einer Gleichspannungsquelle (1) verbunden sind und die Bodenelektrode (13, 14) mit einem positiven Pol (25, 26) der Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei der Gleichspannung zeitweise eine umgekehrt gepolte Impulsspannung überlagert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks, insbesondere von Bauwerken.

Zum Entfeuchten von Mauerwerken sind Verfahren bekannt, bei denen geeignete elektrische Felder oder elektromagnetische Strahlungen erzeugt und auf das Mauerwerk gerichtet werden. Bei diesen Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, dass elektrische bzw. elektromagnetische Felder einen Einfluss auf die Feuchtigkeit im Mauerwerk haben und bei geeigneter Anwendung zur Entfeuchtung des Mauerwerks verwendet werden können. Hierzu sind insbesondere elektroosmotische Verfahren bekannt, bei denen ein elektrisches Feld zwischen in dem Mauerwerk angebrachten Mauerwerkelektroden und in der Erde bzw. im Bodenbereich eingelassenen Bodenelektroden angelegt wird. Durch das elektrische Feld werden in der Feuchtigkeit gelöste Ionen zu den jeweiligen Elektroden gezogen, wobei die Wassermoleküle dem Konzentrationsgradienten der Ionen folgen und somit im Bereich der Bodenelektroden angesammelt werden können.

Nachteilhaft an kerkömmlichen Elektroosmose-Verfahren ist jedoch, dass in der Regel eine Restfeuchtigkeit im Mauerwerk, insbesondere in einem unteren Sockelbereich, nicht entfernt werden kann. Eine weitgehende Entfeuchtung des Mauerwerks ist sehr zeitaufwändig, wobei in der Regel eine hohe Anzahl von Elektroden in den Wänden und dem Bodenbereich vorgesehen werden muss, was zu zum Teil erheblichen baulichen Eingriffen in das Mauerwerk führt. Weiterhin führen die Konzentrationsansammlungen von Ionen in der Regel zu Ausblühungen im Mauerwerk, was zu ästhetischen und qualitativen Beeinträchtigungen führt.

Um derartige Nachteile zu vermeiden, werden daher zum Teil Verfahren angewendet, bei denen eine elektromagnetische Strahlung ohne direkte galvanische Kopplung auf das Mauerwerk eingestrahlt wird. Die EP 0 395 085 B1 zeigt ein derartiges Verfahren, bei dem von einem elektromagnetischen Resonator erzeugte und von einer Abstrahleinrichtung ausgesendete elektromagnetische Strahlung auf das Mauerwerk gerichtet wird, wobei der Resonator zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung mit periodischen elektrischen Impulsen einer Impulsfolge- Frequenz angeregt wird, die kleiner als die Eigenschwingungs- Frequenz des Resonators ist. Die Frequenz der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung liegt im Bereich um 150 kHz. Ein derartiges Verfahren erfordert jedoch einen relativ hohen apparativen Aufwand zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung, ermöglicht in der Regel nur relativ geringe Leistungen und kann bei elektrischen Leitern im Mauerwerk - insbesondere elektrischen Leitungen, Stahlbewehrungen und Rohren - zur Induktion ungewollter und eventuell schädlicher Ströme führen; weiterhin muss bei derartigen Verfahren z. T. eine Funkentstörung gewährleistet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks zu schaffen, die bei relativ geringem Aufwand eine relativ schnelle und hohe Entfeuchtung des Mauerwerks gewährleisten. Hierbei soll vorteilhafterweise eine kostengünstige Anwendung in einem kleinen Teilbereich des Mauerwerks bereits eine schnelle und sichere Entfeuchtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem mindestens zwei Mauerwerkelektroden vertikal beabstandet in dem Mauerwerk angebracht werden, mindestens eine Bodenelektrode in einem unterhalb des Mauerwerks angeordneten Bodenbereich angebracht wird, und zwischen den Mauerwerkelektroden und der Bodenelektrode eine Gleichspannung angelegt wird derartig, dass die Mauerwerkelektroden mit einem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden sind und die Bodenelektrode mit einem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei der Gleichspannung zeitweise eine umgekehrt gepolte Impulsspannung überlagert wird.

Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks, mit einer Steuereinrichtung mit einer Gleichspannungsquelle und einer Impulsspannungspannungsquelle, mindestens zwei in dem Mauerwerk in vertikaler Richtung zueinander beabstandet angeordneten Mauerwerkelektroden, mindestens einer in einem Bodenbereich unterhalb des Mauerwerks angeordneten Bodenelektrode, wobei die Mauerwerkelektroden mit einem negativen Pol und die mindestens eine Bodenelektrode mit einem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden sind, und eine von der Impulsspannungsquelle erzeugte Impulsspannung zeitweise der Gleichspannung der Gleichspannungsquelle überlagert wird, wobei die Impulsspannung gegenüber der Gleichspannung eine umgekehrte Polarität aufweist.

Erfindungsgemäß wird somit eine Gleichspannung mit einer zumindest zeitweise anliegenden Impulsspannung überlagert. Durch die Gleichspannung wird gemäß dem an sich bekannten Prinzip der Elektroosmose eine räumliche Konzentration der in der Feuchtigkeit gelösten Ionen ermöglicht, die die Feuchtigkeit mit sich ziehen. Durch die umgekehrt gepolte Impulsspannung wird erfindungsgemäß zeitweise eine Abreicherung der mit Ionen bzw. leitfähigen Mineralien und Säuren angereicherten Wassermoleküle erreicht, die die oben beschriebenen Nachteile herkömmlicher Elektroosmose-Verfahren weitgehend verhindert. Der Feuchtigkeitstransport aufgrund der Ionenkonzentration wird durch die kurzzeitigen Spannungsimpulse jedoch nicht beeinträchtigt, so dass eine schnelle und sichere Entfeuchtung möglich ist.

Da lediglich zeitweise eine Impulsspannung auf die Elektroden eingegeben wird, nicht jedoch dauerhaft eine Wechselspannung angelegt wird, entstehen keine dauerhaften elektromagnetischen Felder, die metallische Gegenstände im Mauerwerk oder der Umgebung des Mauerwerks beeinträchtigen. Somit wird auch keine zusätzliche Korrosion derartiger Metallteile verursacht. Weiterhin können durch den gleichmäßigen Bewegungsablauf des Wassers mit der kurzzeitigen Abreicherung von Ionen übermäßige, oberflächliche Ausblühungen im Mauerwerk verhindert oder zumindest gering gehalten werden.

Durch die Überlagerung der Gleichspannung mit der Impulsspannung wird eine Beeinflussung des Strömungspotentials bzw. Zeta-Potentials zugunsten des Entfeuchtungsvorgangs erreicht. In besonders bevorzugter Weise werden im Bodenbereich bzw. der Erde - d. h. in der Regel unterhalb der Unterkante des Kellers bzw. der Bodenplatte eines Gebäudes - mindestens zwei Bodenelektroden mit unterschiedlicher Länge vorgesehen, die alternierend mit dem Pol der Spannungsquelle verbunden werden, was zum Beispiel über ein geeignetes Relais in einer Steuereinrichtung erreicht werden kann. Hierbei kann der alternierende Anschluss sowohl mit der aus Gleichspannung und Impulsspannung zusammengesetzten Gesamtspannung, als auch lediglich mit der Gleichspannung oder der Impulsspannung erfolgen. Durch den alternierenden Anschluss wird eine gleichmäßigere Ansammlung der Feuchtigkeit in einem größeren Abschnitt des Bodenbereichs ermöglicht. Die Bodenelektroden können insbesondere in unterschiedlicher Tiefe angebracht sein.

Die Elektroden können vorteilhafterweise als in einem Schaftbereich isolierte Stangen oder Stäbe ausgebildet sein, deren Elektrodenende innerhalb des Mauerwerks bzw. des Bodenbereichs freiliegt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Ausbildung des elektrischen Feldes innerhalb des Mauerwerks und des Bodenbereichs erreicht, so dass die Ausbildung von Strömen entlang der Oberfläche, die zu einem geringeren Feuchtigkeitsentzug im Mauerwerk und zu einem stärkeren Ausblühen auf der Oberfläche führt, gering gehalten wird. Allerdings ist grundsätzlich auch die Einbringung zumindest eines Teils der Elektroden als unisolierte Stäbe oder Stangen möglich, um zum Beispiel zeitweise aus einem Oberflächenbereich verstärkt Feuchtigkeit zu entziehen.

Die Mauerwerkelektroden sind vorteilhafterweise in einer Linie vertikal übereinander angeordnet, wodurch eine schnelle Feuchtigkeitsentziehung in der vertikalen Richtung ermöglicht wird. Hierbei kann auch zum Beispiel eine Mauerwerkelektrode mit negativer Polanbindung vertikal unterhalb der Wand angeordnet werden, wodurch der vertikale Feuchtigkeitstransport aus dem Mauerwerk verbessert werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einer Ausführungsform näher erläutert. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Mauerwerk mit Bodenbereich und einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Eine Steuereinrichtung 1 ist an einem Mauerwerk 2 angebracht, das oberhalb eines Bodenbereichs 4 bzw. Erdbereichs ausgebildet ist. Der Bodenbereich 4 wird nach oben durch eine Unterkante 5 des Gebäudes, zum Beispiel die Unterkante des Kellers oder einer Bodenplatte, begrenzt. In dem Mauerwerk ist eine Feuchtigkeit enthalten, insbesondere Feuchtigkeit aufgrund eines Neubaus, einer Neuverputzung oder auch durch aufsteigendes Grundwasser, Stauwasser oder Sickerwasser.
In dem Mauerwerk 2 sind in vertikaler Linie übereinander Bohrungen ausgebildet, die sich von der Oberfläche des Mauerwerks in horizontaler Richtung und vertikal zur Oberfläche erstrecken. In die Bohrungen sind 15 cm lange Mauerwerkelektroden 7, 8 und 9 bzw. Wandelektroden eingebracht. Jede Mauerwerkelektrode ist aus einem leitfähigen Material, zum Beispiel einem Metall wie Aluminium oder vorteilhafterweise einem leitfähigen Kunststoff, hergestellt und in einem Schaftbereich mit einer Isolation 16, zum Beispiel einer Schrumpfröhre, umgeben, so dass im Mauerwerk 2 lediglich ein Elektrodenende 18 freiliegt. Eine weitere, in gleicher Weise aufgebaute Mauerwerkelektrode 12 ist vertikal unter den anderen Mauerwerkelektroden am unteren Ende des Mauerwerks 2 unter einem schrägen Winkel in den Bodenbereich 4 eingesetzt.
In den Bodenbereich 4 unterhalb und seitlich neben dem Mauerwerk 2 sind vertikal von oben Bodenelektroden 13, 14 mit unterschiedlichem Abstand zum Mauerwerk 2 eingebracht. Die beiden Bodenelektroden 13, 14 sind entsprechend den oben beschriebenen Mauerwerkelektroden 7, 8, 9, 12 aufgebaut und weisen eine unterschiedliche Länge bzw. unterschiedliche Schaftlänge auf, so dass ihre Elektrodenenden 18 in unterschiedlicher Tiefe unter der Unterkante 5 freiliegen.
Die Mauerwerkelektroden 7, 8, 9, 12 sind über Leitungen 20 mit einem negativen Pol 28 bzw. einer Kathode einer Gleichspannungsquelle von 20 Volt der Steuereinrichtung 1 verbunden. Die Bodenelektroden 13, 14 sind über getrennte Leitungen 21 mit jeweils einem positiven Pol 25 und 26 der Gleichspannungsquelle der Steuereinrichtung 1 verbunden, wobei alternativ der Pol 25 oder der Pol 26 über ein Relais 23 mit einer Anode der Gleichspannungsquelle der Steuereinrichtung 1 verbunden werden kann. Die Umschaltung des Relais 23 erfolgt über eine nicht weiter beschriebene Programmierung der Steuereinrichtung 1. Weiterhin ist in der Steuereinrichtung 1 eine Impulsspannungsquelle parallel zur Gleichspannungsquelle geschaltet, die gegenüber der Gleichspannungsquelle umgekehrt gepolt ist und somit die Gleichspannungsquelle mit inversen Impulsen mit Spitzenspannungen von 1, 5 bis 3 V und Stromimpulsen mit einer Impulsdauer von 0, 2 bis 2 s bei einem Pausenverhältnis DUTY von zum Beispiel 25% bis 80% erzeugt. Somit wird zwischen jeweils einer Bodenelektrode 13, 14 und den parallel geschalteten Mauerwerkelektroden 7, 8, 9, 12 jeweils eine Gesamtspannung angelegt, die sich als Überlagerung der Gleichspannung und der umgekehrt gepolten Impulsspannung ergibt.
Die Steuerung der Umschaltung des Relais 23 sowie der Impulsspannungsquelle kann zum einen gemäß einem vorgegebenen Programm der Steuereinrichtung 1 erfolgen. Dieses kann zum Beispiel nach Messung einer Anfangsfeuchtigkeit des Mauerwerks und in Abhängigkeit der Größe des Mauerwerks bzw. der insgesamt enthaltenen Feuchtigkeit im Mauerwerk 2 erfolgen. Weiterhin ist eine Regelung möglich, bei der die Feuchtigkeit im Mauerwerk 2 durch einen oder mehrere nicht gezeigte Feuchtigkeits-Sensoren ermittelt wird und die Ansteuerung der Höhe der Gleichspannung und/oder des Relais 23 und/oder der Impulsspannungsquelle in Abhängigkeit des Messsignals erfolgt.
Die Steuereinrichtung 1 kann mit üblicher Netzspannung von 220 bis 230 Volt Wechselspannung betrieben werden. Es kann ein maximaler Ausgangsstrom von ca. 300 mA gewählt werden.

Claims

1. Verfahren zum Entfeuchten eines Mauerwerks (2), bei dem mindestens zwei Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) vertikal beabstandet in dem Mauerwerk (2) angebracht werden,
mindestens eine Bodenelektrode (13, 14) in einem unterhalb des Mauerwerks (2) angeordneten Bodenbereich (4) angebracht wird, und
zwischen den Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) und der Bodenelektrode (13, 14) eine Gleichspannung angelegt wird derartig, dass die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) mit einem negativen Pol (28) einer Gleichspannungsquelle (1) verbunden sind und die Bodenelektrode (13, 14) mit einem positiven Pol (25, 26) der Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei der Gleichspannung zeitweise eine umgekehrt gepolte Impulsspannung überlagert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitzenspannung der Impulsspannung einen kleineren Betrag als die Gleichspannung aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) in einer vertikalen Linie übereinander in dem Mauerwerk (2) angeordnet werden.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem negativen Pol (28) der Gleichspannungsquelle (1) verbundene Mauerwerkelektrode (12) im Bodenbereich (4) vertikal unterhalb der im Mauerwerk (2) vorgesehenen Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) angeordnet wird.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich (4) mindestens zwei Bodenelektroden (13, 14)), vorzugsweise in unterschiedlicher Tiefe, angeordnet werden und die Gleichspannung und/oder die Impulsspannung alternierend an eine der Bodenelektroden (13, 14) angelegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung im Bereich von 10 bis 30 Volt, vorzugsweise bei etwa 20 Volt liegt.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitzenspannung der Impulsspannung im Bereich von 0,5 bis 10 Volt, vorzugsweise von 1,5 bis 3 Volt liegt.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsdauer der Spannungsimpulse zwischen 0,1 und 4 s, vorzugsweise 0,2 und 2 s liegt.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den Elektroden fließender Strom auf einen Stromstärkenbereich zwischen 100 und 500 mA, vorzugsweise etwa 300 mA, begrenzt wird.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pausenverhältnis des Impulsstroms zwischen 20 und 90%, vorzugsweise zwischen 25 und 80% liegt.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtegrad des Mauerwerks (2) gemessen wird und die Gleichspannung und/oder Impulsspannung in Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtegrad eingestellt wird.

12. Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks (2), mit
einer Steuereinrichtung (1) mit einer Gleichspannungsquelle und einer Impulsspannungspannungsquelle,
mindestens zwei in dem Mauerwerk (2) in vertikaler Richtung zueinander beabstandet angeordneten Mauerwerkelektroden (7, 8, 9),
mindestens einer in einem Bodenbereich (4) unterhalb des Mauerwerks (2) angeordneten Bodenelektrode (13, 14), wobei die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) mit einem negativen Pol (28) und die mindestens eine Bodenelektrode (13, 14) mit einem positiven Pol (25, 26) der Gleichspannungsquelle verbunden sind, und eine von der Impulsspannungsquelle erzeugte Impulsspannung zeitweise der Gleichspannung der Gleichspannungsquelle überlagert wird, wobei die Impulsspannung gegenüber der Gleichspannung eine umgekehrte Polarität aufweist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitzenspannung der Impulsspannung einen kleineren Betrag als die Gleichspannung aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) in einer vertikalen Linie übereinander in dem Mauerwerk (2) angeordnet sind.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem negativen Pol (28) der Gleichspannungsquelle (1) verbundene Mauerwerkelektrode (12) im Bodenbereich (4) vertikal unterhalb der im Mauerwerk (2) vorgesehenen Mauerwerkelektroden (7, 8, 9) angeordnet ist.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bodenelektrode (13, 14) unterhalb einer Unterkante (5) einer Bodenplatte bzw. eines Kellers des Mauerwerks angeordnet ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich (4) mindestens zwei Bodenelektroden (13, 14), vorzugsweise in unterschiedlicher Tiefe, angeordnet sind und alternierend mit der Gleichspannungsquelle und/oder der Impulsspannungsquelle verbunden sind.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mauerwerkelektroden (7, 8, 9, 12) und/oder Bodenelektroden (13, 14) stabförmig ausgebildet sind und in einem äußeren, sich von dem Rand des Mauerwerks (2) bzw. des Bodenbereiches (4) aus erstreckenden Abschnitt eine Isolierung (16), vorzugsweise eine Schrumpfröhre, aufweisen, die ein Elektrodenende (18) innerhalb des Mauerwerks (2) bzw. des Bodenbereichs (4) freilässt.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung 10 bis 30 Volt, vorzugsweise etwa 20 Volt beträgt.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den Elektroden fließender Strom auf einen Stromstärkenbereich zwischen 100 und 500 mA, vorzugsweise etwa 300 mA, begrenzt wird.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenspannung des Impulses zwischen 0,5 und 10 Volt, vorzugsweise 1,5 und 3 Volt, liegt.

22. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pausenverhältnis des Impulsstroms zwischen 20 und 90%, vorzugsweise zwischen 25 und 80% liegt.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsdauer der Impulsspannung zwischen 0,1 und 4 s, vorzugsweise 0,2 und 2 s liegt.

24. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zur Messung eines Feuchtegrades des Mauerwerks (2) vorgesehen sind, die mindestens ein Messsignal an die Steuereinrichtung (1) abgeben, und die Steuereinrichtung die Gleichspannung und/oder Impulsspannung in Abhängigkeit von dem Messsignal anlegt.