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Stand der Technik
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Mit Verteuerung der Heizenergie und den Energiesparbestrebungen haben
die Tauwasserschäden insbesondere in Wohnungen zugenommen und führen infolge der
damit verbundenen Stockflecken- und Schimmelbildung zu Problemen erheblicher Sachschäden,
Renovierungskosten sowie teils sogar zu Gesundheitsgefährdung.
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Eine wesentliche Ursache liegt beim Einbau energiesparender Fenster,
die über bessere Fugendichtung den unkontrollierten Luftwechsel mindern und durch
den Übergang von Einfach- zu Mehrfachverglasung die Tauwasserbildung am Fenster
abbauen, die früher eine zwar unbequeme, aber doch wirksame Luftentfeuchtung darstellte.
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Als wesentliches Mittel gegen die Tauwasserbildung wird verstärkte
Luftentfeuchtung über zusätzliche Lüftung empfohlen und darauf hingewiesen, daß
die technischen Regeln des Bauwesens für Wohnräume von 200C und 50 % relativer Luftfeuchte
ausgehen (Lit 1). Diese Größen können leicht im Haushaltsbereich durch Raum-Thermometer
und -Hygrometer überprüft und eingehalten werden.
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Es sind für den Raumbenutzer verschiedene Arten von Thermometern bekannt:
Zimmerthermometer, Max-Min-Thermometer, Kombinierte Innen- und Außenthermometer
mechanischer und elektronischer Art.
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Außerdem sind unterschiedliche Hygrometer für die Raumluft bekannt,
die zwar auch an die Außenwand angeordnet werden können, deren Rückseite jedoch
überwiegend Belüftungsöffnungen haben, die derjenigen Luft den Zutritt zum Meßwertgeber
ermöglicht, die im geringen oder größeren Abstand entlang der Wand streicht. Die
Öffnungen in der Rückwand der Hygrometer haben überwiegend andere technische Funktionen
wie Aufhängung, Öffnung für Justiereingriff, Befestigungsschrauben.
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Ferner sind im Wohnbereich meist Barometer bekannt, die jedoch nicht
zur Abschätzung der Kondenswassergefahr und der Feuchteschäden-Ursachenermittlung
dienen.
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Bei der Ermittlung der Ursachen von Feuchteschäden ist es üblich,
den k-Wert durch Messung der Bauteiloberflächentemperaturen und der Lufttemperaturen
meist mit elektronischen Anzeigegeräten abzuschätzen. Außerdem werden über Stunden
und Tage mit schreibenden Geräten der Verlauf der Raumtemperatur und der rel. Feuchte
der Raumluft aufgezeichnet und ausgewertet.
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Es sind auch kombinierte Thermometer und Luftfeuchtemesser bekannt,
bei denen linear oder flächig die Bereiche der behaglichen Temperatur z. B. 18 bis
240C und der behaglichen Luftfeuchte z. B. von 50 bis 70 % r. F. angegeben sind.
Bei Zeigergeräten und flächigen Skalen verlaufen dementsprechend die Grenzen der
Behaglichkeitsbereiche parallel zur Zeigerrichtung.
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Es sind Materialien bekannt, die bei Feuchteeinwirkung ihre Farbe
und/oder Helligkeit ändern. Bei einigen Materialien tritt nach Abtrocknuno wieder
eine Rückfärbung ein (Nässeflecken). Bei anderen Materialien bleibt die Farbänderung
bestehen oder es ist eine Sonderbehandlung wie Erhitzen zur Rückfärbung erforderlich
(z. B. Kieselgel bzw. Kobaltchlorid).
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Literatur 1 DIN 4108 Wärmeschutz im Hochbau 2 Gertis/Soergel Tauwasserbildung
in Außenwandecken Deutsches Architektenblatt 10/84 Seite 1045 - 1050 3 H. Froelich,
Wohnraumbelüftung aus Gründen der Raumhygiene, des Tauwasserschutzes und des Betriebes
von Feuerstätten. Bundesbaublatt Mai 1981 4 Raimund Probst, Baukonstruktive Erkenntnisse
db 12/84 5 RWE-Handbuch 1985/86, Seite 592
Kritik des Standes der
Technik a) Behaglichkeitsgefühl täuscht Angesichts der Energiekostensteigerungen
ist das Energiesparbewußtsein gestiegen. Wie (Lit. 5) zeigt, führt bei 50 % rel.
Luftfeuchte eine Senkung der Raumtemperatur auf 180C bereits bei 18,50C aus dem
Behaglichkeitsbereich. Unterläßt der Raumbenutzer bei 180C jedoch die Lüftung und
bewirkt einen Anstieg der Luftfeuchte auf 70 % r. F. so erreicht er wieder die Behaglichkeitszone.
Heizen und Lüften nach Behaglichkeit täuscht somit über das Risiko der Kondenswasserbildung,
denn 180C/70 % r. F. bringt größere Risiken als die beiden zuvor genannten Situationen.
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b) Herrschende Lehre unzureichend Im Gegensatz zur herrschenden Lehre
genügt es zur Vermeidung von Feuchteschäden (Lit 2, 3) nicht, nach den Regeln der
Technik (Lit 1) zu bauen und die dort angegebenen Werte des Raumklimas von 200C
und 50 % rel. Luftfeuchte einzuhalten, um Kondenswasserschäden zu vermeiden (Lit
4).
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c) Heizen und Lüften nach Raumklimakenndaten bewirkt Schäden Wünschenswert
wäre für den Raumbenutzer, wenn er für die Räume entsprechend seiner finanziellen
Leistungsbereitschaft ein ihm genehmes Behaglichkeitsklima wählen könnte.
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Dazu ist die vorhandene Bausubstanz weitgehend ungeeigent.
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Wenn er über seinen Behaglichkeitsbedarf hinaus, wegen der Vermeidung
von Kondenswasserschäden, heizen und lüften muß, braucht er die Grenzwerte des Raumklimas
um einerseits Energieverschwendung (Kosten) und andererseits Feuchteschäden zu vermeiden.
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Grenzwerte des Raumklimas schwanken Diese Grenzwerte des Raumklimas
sind von zahlreichen, sich teilweise ändernden Einflüssen abhängig und dementsprechend
ebenfalls erheblichen Veränderungen unterworfen. Zu den Einflüssen gehören Raunitemperatu'rverlauf,
Feuchtegehalt der Luft, Möblierung, Wärmedurchgangswert des Bauteils, Verlauf der
Außentemperatur, Diffusions- und kapillares Verhalten der Baustoffschichten und
Oberflächen, Wärme-und Feuchte-Speichervermögen der Raumeinrichtung, der Baustoffschichten
usw. Es ist also weder ausreichend, eine konstante Luftwechselzahl einzuhalten,
noch genügt es, eine Mindesttemperatur und eine maximal Luftfeuchte vorzugeben.
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e) Alternative: Schimmelflecken oder Heizgeld rauslüften" ist unzumutbar.
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Streng genommen ist es nach dem Stand der Bauphysik auch theoretisch
noch nicht möglich, den Verlauf der einzuhaltenden Grenzwerte mit geringen Toleranzen
vorauszuberechnen.
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Folglich ist es schon gatni-cht möglich, von bauphysikalisch ungeschulten
Raumbenutzern zu erwarten, daß sie diese Grenzwerte richtig einschätzen.
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Da dem Raumbenutzer keine klaren Grenzwerte für Art und Umfang des
über den Behaglichkeitsbereich hinausgehenden Heizens und Lüftens gegeben werden,
sieht er sich meist vor die Alternative gestellt, entweder Kondenswasserschäden
hinnehmen zu müssen oder in teils überflüssiger Weise zu lüften und zu heizen. Diese
Situation ist unzumutbar.
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Streit um Ursache der Feuchteschäden Häufig kommt es zwischen den
Beteiligten (meist Mieter und Vermieter) zu Differenzen darüber, ob die Ursache
von Feuchteschäden in Mängeln des Gebäudes oder im Fehlverhalten der Raumbenutzer
zu suchen ist. Es werden dann häufig Messungen des Raumklimas durchgeführt, deren
Ergebnisse aber unbefriedigend sind, weil es keine eindeutigen Kriterien dafür gibt,
welche Temperatur und Feuchte der Raumluft eingehalten werden muß, um Feuchteschäden
und überzogenes Lüften (Energieverschwendung) zu vermeiden.
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Andererseits sind solche Messungen auch insoweit fraglich, weil sie
im Nachhinein durchgeführt werden und zweifelhaft ist, ob während der Schadensentstehung
das gleiche Raumklima bestand, wie während der Nachmessung.
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7 Behaglichekitsanzeigen Die Behaglichkeitsanzeigen geben zwar die
Behaglichkeitsgrenzen der Temperatur und der Luftfeuchte wieder. Es fehlt jedoch
die gemeinsame Berücksichtigung von Raumlufttemperatur und Temperatur der Bauteiloberfläche.
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Es fehlt auch die wechselseitige Berücksichtigung von Temperatur
und Luftfeuchte. Beispielsweise gilt gem. Lit 5 ein Klima mit 240£, 70 % als unbehaglich
feucht", während 180C, 70 % r. F.
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als "behaglich" gilt. Aber 180£, 40 % r. F. gilt nur als noch behaglich"
in Richtung auf den Unbehaglichkeitsbereich unbehaglich trocken
Zielsetzung
a) Es soll dem Raumbenutzer ermöglicht werden, in möglichst engen Grenzen entsprechend
seinen Behaglichkeitswünschen zu heizen und zu lüften und den darüber hinausgehenden
Energieaufwand zur Vermeidung von Kondensschäden möglichst gering zu halten.
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Dazu soll die Möglichkeit gegeben werden, die inneren Feuchtequellen
soweit zur Erhöhung der relativen Feuchte zu nutzen, wie dadurch eine Absenkung
der Raumtemperatur bei gleichzeitiger Erfüllung der Behaglichkeitsansprüche möglich
ist, ohne die Entstehung von Feuchteschäden hinnehmen zu müssen.
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b) Diese Vorgabe ist nur zu erreichen, wenn dem Raumbenutzer die unmittelbare
Gefahr der Kondenswasserbildung angezeigt wird oder entsprechende Maßnahmen automatisch
eingeleitet werden.
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c) Dazu ist es erforderlich, möglichst alle Einflußgrößen zur Signalgabe
zu berücksichtigen. Das sind insbesondere: Verlauf der Raumtemperatur Verlauf der
Luftfeuchte im Raum Verlauf der Temperatur der Außenluft Verlauf der Außenluftfeuchte
k-Wert des Außenbauteils Veränderung des inneren Wärmeübergangs von der Raumluft
zur Bauteiloberfläche durch Möblierung, Dekoration (z. B. Gardinen), Einschränkung
der Luftzirkulation Wärmespeicherfähigkeit der Bauteilschichten (auch Phasenverschiebung)
Veränderung der äußeren Oberflächentemperatur durch Strahlung und Wind. Also auch
Himmelsrichtung, Beschattung, Farbe (Strahlungsabsorption)
Feuchteabführung
in das Bauteil durch Diffusion und kapillare Leitung einschließlich der Art der
inneren Bauteiloberfläche Verändeurng des Diffusionsüberganges zwischen Raumluft
und Bauteil z. B. durch Möbel und Dekoration.
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Feuchtespeicherfähigkeit der Bauteilschichten, deren Anreicherung
und der daraus resultierende Einfluß auf die Wärme- und Feuchtigkeitsleistung Feuchteabgabe
und Feuchteaufnahme des Außenbauteils durch Niederschläge Veränderung der Feuchteabgabe
an die Außenluft durch Einstrahlung und Wind d) Es soll weiterhin eine wirtschaftliche
Möglichkeit aufgezeigt werden, um die Kondesfeuchtegefährdung der BauteiloberEläche
nach h Grad und Dauer der Belastung über einen längeren Zeitraum (z. B. Heizperiode)
bleibend zu erfassen. Mit solchen Erfassungseinrichtungen kann z. B.
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dem Streit zwischen Vermieter und Mieter über die Feuchteursachen
vorgebeugt werden. Die bisherigen Möglichkeiten der Messung und Aufzeichnung oder
Registrierung sind dazu zu aufwendig
Lösung a) Messung der Luftfeuchte bezogen auf die Bauteiloberfläche
Es wird die Luftfeuchte ausgewertet, die sich entsprechend dem Wasserdampfgehalt
der Raumluft (12) und der Temperatur der Bauteiloberfläche (11) ergibt.
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Dadurch werden selbsttätig alle Einflüsse erfaßt, die ansonsten Schwierigkeiten
infolge Störgrößen verursachen, wenn von dem Klima (Temperatur und Luftfeuchte)
der Raumluft (12) ausgegangen wird.
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(9) Die Realisierung dieser Lösung mit einem Meßwertgeber erfordert
eine hinreichende Abkopplung des Meßwertgebers (9) von der Temperatur der Raumluft
(12) und einen klaren oder verstärkten Einfluß der limperatur der Bauteiloberfläche
(11) auf den Meßwertgeber (9).
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b) Abkopplung von der Temperatur der Raumluft (12) Zur Ab kopplung
von der Temperatur der Raumluft wird eine Wärmedämmschicht (13) angeordnet, die
einen geringen Diffusionswiderstand aufweist. Der Wärmedurchaanaswider-
stand ruß um so größer sein, je besser der k-Wert des Bauteils ist. Andererseits
wächst mit der Dicke der Wärmedämmschicht und dem Diffusionswiderstand eine Verzögerungszeit,
die eine Vermeidung oder Begrenzung der Wärmedämmschicht (13) ratsam erscheinen
läßt.
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c) Getrennte Erfassung der Oberflächentemperatur und der Luft feuchte
Um Verzögerungszeiten zu vermeiden, ist es auch möglich, die Temperatur der Wandoberfläche
zu messen (z. B. über Thermoelemente oder Widerstand) und die Feuchte der Raumluft
(12) getrennt zu erfassen und dann elektronisch über ein Mikro-
Programm
auszuwerten und zur Nutzung weiterzugeben. Das gilt besonders, wenn in einem Raum
verschiedene Gefahrenzonen überwacht werden müssen. Dann wird eine Luftfeuchtemessung
zur Auswertung mehrerer Temperaturmessungen eingesetzt.
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Der Meßwertgeber kann dabei wärmedämmend von der Raumluft getrennt
werden.
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d) Temperaturein;luti der Bauteiloberfläche auf die Feuchtemessung
Um den Meßwertgeber (9) bei der Feuchtemessung weitgehend der Temperatur der Bauteiloberfläche
(11) auszusetzen, wird über eine größere Fläche ein Wärmeleiter (10) auf die Bauteiloberfläche
(11) aufgebracht und an bzw. um den Meßwertgeber geführt bzw. mit dessen Gehäuse
wärmeleitend verbunden. Zur Freihaltung des Weges der Diffusionsfeuchte kann der
Wärmeleiter beispielsweise aus einem grobmaschigen Metallgitter bestehen e) Berücksichtigung
der Feuchteaufnahme der Bauteiloberfläche Die Berücksichtigung der Bauteil-Feuchteaufnahme
ist von wesentlicher Bedeutung, da Reihenuntersuchungen bei Bauteilen gezeigt haben,
daß Feuchteschäden bei kapillar saugenden Baustoffen in weit geringerem Umfang auftreten,
als nach der rechnerischen Taupunktermittlung und nach Erfahrungen bei anderen Baustoffen
zu erwarten ist.
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Die Feuchte-Aufnahmefähigkeit wird im Falle der Feuchtemessung an
der Bauteiloberfläche (11) dadurch automatisch berücksichtigt, daß das Bauteil Feuchte
aufnimmt und so unmittelbar die Feuchtemessung beeinflußt.
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Im Falle der zentralen Messung der Luftfeuchte der Raumluft, und
deren rechnerischer Auswertung mit dezentralen Temperaturmessungen der Bauteiloberflächz
(y) kann dies durch einen Korrekturfaktor berücksichtigt werden.
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f) Berücksichtigung von Störzonen im Bauteil Sofern an der Bauteiloberfläche
im Bereich von Störzonen des Bauteils()nicht gemessen werden kann, oder - wie häufig
gegeben - der gefährdete Bereich der Bauteiloberfläche (11) zu Ablesungen nicht
zugänglich ist, können Vergleichsmessungen (4) an anderer STelle des gleichen Bauteils
durchgeführt werden In diesen Fällen sind technische Meßwertanhebungen C7)
Beispielsweise
eine Wärmedämmschicht (13) temperatursenkend auf die Bauteiloberfläche (11). Diese
Temperaturabsenkung kann durch Wärmelängsleitung innerhalb des Bauteils beeinträchtigt
werden. Darum ist es bei außengedämmten Gebäuden notwendig, die Wärmedämmschicht
größerflächig auszubilden.
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Eine Dampfbremse oder Dampfsperre (14) auf der Bauteiloberfläche
(11) bewirkt die Angleichung des Meßzustandes über einer kapillar saugenden Fläche
(z. B. Ziegel) an die einer nur gering saugenden Fläche (z. B. Beton).
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g) Hinweise zu Nutzungen Über die Messungen können die Ergebnisse
angezeigt werden.
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Statt dessen oder zusätzlich können optische oder akustische Signale
auf den Gefahrenzustand hinweisen.
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Es ist auch möglich, über die Messungen automatisch Maßnahmen zur
Schadensverhütung einzuleiten, wie die Inbetriebnahme oder die Betriebsverstärkung
von Luftentfeuchtern und die Zuschaltung von örtlichen Lüftungen oder solchen für
den ganzen Raum.
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h) Bleibende Registrierung der Peuchtebelastung Es kann Material,
das sich unter dern dinflulU der Luftfeuchte bleibend verändert, so angeordnet werden,
d es von der Luftfeuchte solcher Bereiche der bauteiloberfläche teaufschlagt und
verändert wird, die feuchtegefährdet sind. Der Umfang der Veränderung und die Eindringtiefe
der Veränderung in das Material sind ein Xaß der Feuchtebelastung während des Meß-
oder Beobachtungszeitraumes. Beispielsweise kann Kieselgel in ein oben offenes Glasrohr
eingefüllt werden und das Glasrohr an der Bauteiloberfläche befestigt werden.
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Ein dachartiger Schutz über der Öffnung kann das unbeabsichtigte
Eindringen von Spritzwasser vermeiden. Ein gasdurchlässiger Wärmeleiter insbesondere
im Bereich der Öffnung des Glases, kann die Erhöhung der Luftfeuchte örtlich bewirken
ohne den feuchtemindernden Sinflulv der Feuchteaufnahme der Wand zu blockieren.
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Wird dieses Glasrohr während der Heizzeit an der Wandoberfläche belassen,
so kann aus der Tiefe der Verfärbung gemessen von der Öffnung, auf die Dauer und
die Intensität der Feuchtebelastungen während der Heizzeit geschlossen werden.
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t) Sonstige Ausgestaltung Zur Orientierung können verschiedene Anzeigen
auch kombiniert werden, z. B. zusätzliche Feuchtemesser für Raumluft, Thermometer
für die Raumluft und/oder die Bauteiloberfläche. Außerdem sind Anzeigen zur Behaglichkeitstemperatur
aus Raumlufttemperatur und Temperatur der Bauteiloberfläche sowie Behaglichkeitsanzeigen
aus der Behaglichkeitstemperatur und der Raumluftfeuchte als Behaglichkeitsklima
möglich.
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Beispiele Nach der Zusammenstellung der Kennziffern und Begriffe sind
an einigen Figuren Ausführungsbeispiele erläutert: Figur 1 zeigt eine Kurzzeitanzeige
zur Feuchte-Warnung Figur 2 zeigt eine bandförmige Kurzzeitanzeige zur Feuchte-Warnung
Figur 3 Oberflächenhygrometer mit spiralförmigem Meßwertgeber Figur 4 Elektronische
Anzeige Figur 5 Abwandlung eines Einbau-Hygrometers oder -gebers Figur 6 Dauer-Registrierung
auf chemischem Weg Figur 7 Behaglichkeitsklima-Anzeige Figur 8 Kombinationen
Begriffe
1. Bauteil (Bauteile wie Wände, Decken und Dächer zwischen Bereichen unterschiedlicher
Temperatur) 2. Kondenswasser (lt. DIN 4108 "Tauwasser") aus kondensierendem Wasserdampf
der Raumluft (12) 3. Ortsmessung (Messung am Ort der Kondensgefahr, z. B. hinter
einem Schrank) 4. Vergleichsmessung (Messung an einem Vergleichsort. Beispieslweise
Messung an einer freien Wandfläche, um die Kondensgefahr hinter einem Möbelstück
zu erkennen) 5. temperaturabhängige Kondensgrenze (ohne Berücksichtigung der örtlichen
Entlastung durch Feuchteaufnahme der Bauteiloberfläche) 6. praktische Kondensgrenze
(mit Berücksichtigung der Bauteil-Feuchteaufnahme) 7. technische Meßwertanhebung
8. Meßergebnisänderung 9. Meßwertgeber 10. Wärmeleiter 11. Bauteiloberfläche (raumseitig)
12. Raumluft 13. Wärmedämmschicht (zwischen Meßwertgeber und Raumluft) 14. Dampfsperre
(auf Bauteiloberfläche) 15. Wärmedämmabdeckung (auf Wärmeleiter) 16. Meßwertnutzung
(Anzeige, Schaltung) 17. Behaglichkeitstemperatur 18. Behaglichkeitsklima 19. Dauer-Registrierer
20. Feuchte-Dauerlast-Skala 21. Normal-Feuchte-Skala = 34 22. Kurzzeit-Anzeige 23.
Anzeigeschicht 24. Diffusionssperre (auf Wärmeabdeckung 15) 25. Gewebeabdeckung
(über Wärmedämmschicht 13) 26. Anzeigeeinrichtung 27. Meßwertübertrager 28. Steuerungsausgabe
29. Elektronischer Auswerter 30. Glasgefäß (auch Kunststoff) 31. Spritzwasserschutz
32. Wandsaugung 33. Plombenbohrungen 34. Normalmengenskala.= 21 35. Notizskalenfläche
36. Behaglichkeitsfeld
Figur 1 Kurzzeitanzeige Die Figur zeigt
eine Kurzzeit-Anzeige (22) in der Ansicht (A) im Schnitt (B) und als Explosionszeichnung
(C) Wärmeleiter (10) Auf der Bauteiloberfläche (11) ist auf der Seite der Raumluft
(12) ein Kupferblech als Wärmeleiter (10) wärmeleitend befestigt und durch eine
Korkplatte als Wäi'medäininabdeckung (15) teilweise gegen die Raumluft (12) abgetrennt.
Da der Wärmeleiter (10) sich zur Bauteiloberfläche (11) auf einer größer ren Fläche
abkühlen kann als zur Raumluft (12) und dem entsprechenden Teil der Bauteiloberfläche
(11) wegen der Wärmedämmabdeckung (15) weniger Wärme der Raumluft zugeführt wird,
liegt die Temperatur des Wärmeleiters (10) unter der der sonstigen Bauteiloberfläche
(11). Das bewirkt eine technische Meßwertanhebung (7).
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Der Wärmeleiter (10) wirkt hier zugleich als Dainpfsperre (14) und
es tritt im Bereich der Anzeigeschicht (23) keine Feuchte in die Bauteiloberfläche
(11). Das wirkt als technische IvIeßwertanhebung (7), kann aber zugleich das Ergebnis
erheblich verfälschen. Soll die Feuchteaufnahme der Bauteiloberfläche bei der anzeige
berücksichtigt werden, so kann der Wärmeleiter (10) aus einem Kupferdrahtgewebe
bestehen.
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Anzeigeschicht (23) Der verbleibende Teil des Wärmeleiters ist mit
einer Anzeige schicht (23) abgedeckt, die aus zwei Materialien besteht, die in trockenem
Zustand gleiche Farbe haben, aber bei Befeuchtung unterschiedlicher Farb- oder Helligkeitstöne
ergeben. In Be-
tracht für die Farbgebung auch ein einheitliches Material, von dem ein Teil der
Fläche farblos feuchteabweisend behandelt wird (z. B. Klarlacküberzug). Derartige
feuchteabhängige optische Unterschiede ergeben sich bei zahlreichen hygroskopischen
Materialien
(z. B. Parbpigmente, erhärtete Bindemittel wie Zement usw.). Eine Differenzierung
in der Anzeigeschicht (23) kann entfallen, wenn deren Farbe im trockenen Zustand
mit der angrenzenden Fläche (hier biffusionssperre 24) farblich übereinstimmt und
sich im feuchten Zustand davon abhebt.
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Hier ist als knzeigeschicht (23) hygroskopisches Behmpulver verwendet
und der Schriftzug "SU SEUCXT" mit einem Klarlack abgedeckt. Die Anzeigeschicht
(23) bewirkt bei dort auftretendem Kondenswasser eine Dunkelfärbung mit ausnahme
des Schriftzuges "ZU PEUCHT". Die Anzeigeschicht (23) vereinigt somit die Funktionen
des Meßwertgebers (9) mit derjenigen der anzeige und der optisch-verbalen Signalgabe.
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Wärmedämmabdeckung (15) und Diffusionssperre (24) Die Wärmedämmabdeckung
(15) trägt zur Temperaturabsenkung des Wärmeleiters (10) bei und beeinflußt die
Luftströmung entlang der Bauteiloberfläche (11). Die Wärmedämmabdeckung (15) ist
am Wärmeleiter (10) und an der Bauteiloberfläche (11) angeklebt oder anders möglichst
dichtschließend befestigt. Der Übergang von der Wärmedämmabdeckung (15) zur Bauteiloberfläche
ist angleichend gestaltet damit sich an der vorbeigleitenden Raumluft möglichst
wenig Wirbel und somit keine nennenswerte Vergrößerung des Wärmeüberganges ergibt.
Der Übergangsbereich ist auch nicht durch die Diffusionssperre (24) abgedeckt, damit
die Raumluft auch im Bereich der Wärinedämmabdeckung (15) Feuchte abgeben kann,
die von dort in die Bauteiloberfläche (11) weiterwandert. Die Wärmedämmabdeckung
(15) soll in diesem Beispiel aus Kork bestehen und im Bereich des Wärmeleiters (10)
gegen die Raumluft (12) mit einer Diffusionssperre (24) aus PVC-Polie abgedeckt
sein. Die Kante zur Anzeigeschicht (23) ist vorstehend und scharf ausgeführt, damit
die an der Kurzzeit-Anzeig2lleruntergleitende Luftschicht kleine Wirbel bildet,
den Wärmeübergang zur Anzeigenschicht (23) vergrößert, die Verweildauer der Luftpartikel
vergrößert und den evtl. Kon-
densationsvorgang an der Anzeigenschicht t2J) erhöht,'als technische Meßwertanhebung
(7) wirkt. Derartige Unebenheiten können auch an der hnzeigenschicht (23) selbst
gebildet werden.
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Die Diffusionssperre (24) verhindert in der Nachbarschaft der Anzeigenschicht
(23) ein Eindringen des Wasserdampfes in der Wärmedämmabdeckung (15) und ein Kondensieren
am darunter liegenden Teil des Wärmeleiters (10). Diese Kondenswärme wird dem Wärmeleiter
(10) vorenthalten. Beides wirkt als technische Meßwertanhebung.
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Allgemeine Porm Bezüglich der Wirkung des Wärmeleiters (10) wäre eine
runde oder quadratische Form besonders günstig. Hier wurde eine horizontal gestreckte
Form gewählt, da sie dem Luftstrom abwärts an der Bauteiloberfläche in breiter Form
Feuchte entzieht und zugleich für den Schriftzug günstig ist.
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Wirkung der technischen Meßwertanhebungen (7) Die erwähnten technischen
Meßwertanhebungen (7) führen dazu, daß die mit der Signalanzeige verbundene Warnung
gegeben wird, bevor es auf vergleichbaren Teilen der Bauteiloberfläche )zu Kondensfeuchteschäden
kommt.
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Anzeige mit steigender Skala Der Schriftzug kann auch aus einer Reihe
von abgestuften Begriffen wie "Vorsicht, Kritisch, Gefährlich" oder Zahlen "1, 2,
3, 4" bestehen. Wenn die Meßwertanhebung von Stufe zu Stufe entsprechend differenziert
ist, werden mit zunehmender Kondensfeuchte-Gefahr die steigernden Begriffe oder
Zahlen sichtbar. Dies kann auch durch eine abgestufte Wärmedämmung zwischen Wärmeleiter
(10) und Bauteiloberfläche (11) geschehen, die bei der höchsten Stufe der Gefahranzeige
am wirksamsten ausgebildet ist.
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Figur 2 Bandförmige Warn-Kurzzeitanzeige Die Figur zeigt eine bandförmige
Kurzzeit-nzeige (22) im Zustand der Lieferung A, in der ansicht B, im Querschnitt
C und als Explosionsdarstellung D. Die KurzzeitAnzeige (22) wird gemäß A in Rollenform
angeboten und dann gemäß B bandförmig entlang solchen Bereichen eingebaut, die bezüglich
Kondensfeuchteschäden als kritisch gelten. Beispielsweise als oberer Tapetenabschluß
im Grenzbereich zwischen Wand und Decke bei Wänden oder Decken, die gegen geringer
beheizte Räume oder gegen die sul3enluft abschließen.
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Wie Abb. D verdeutlicht wird vor der Anbringung an der Bauteiloberfläche
(11) zunächst das Abdeckpapier (2.1) von der rückseitigen Kleberschicht beseitigt.
Unter der Anzeige schicht (23) aus dünnem saugfähigem Papier sind draht- oder streifenförmige
Aluminiumabschnitte als Wärmeleiter (10) befestigt. Die Randstreifen zwischen der
Anzeigeschicht (23) und der Bauteiloberfläche (11) werdydurch die als Wärmedämmabdeckung
(15) fungierende Folie aus PVC- oder Polystyrolschaum gebildet, die zugleich feuchteunempfindlich
sind bzw. beschichtet sind. Die gesamte Anzeige schicht (23) hat einen hellen Farbpigmentauftrag,
der bei Feuchtigkeit optisch dunkler erscheint, aber im trockenen Zustand mit der
Grundfarbe der Wärmedärnmabdeckung (15) übereinstimmt. suf der Grundfarbe der Wärmedämmabdeckung
(15) kann eine Dekoration aufgedruckt sein.
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Wie Abb. B im linken Teil zeigt, ergeben sich im trockenen Zustand
keine Parbunterschiede. Im rechten Teil ist gezeigt, wie sich beginnende Kondensfeuchte
in der Anzeigenschicht (23) zunächst darstellt. Die ersten dunklen Bereiche sind
entlang der Wärmeleiter (10) und an den Kanten der Anzeige schicht (23) zu der Wärmedämmabdeckung
(15) zu erkennen, wie die Schraffur andeutet.
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Figur 3 Oberflächenhygrometer mit spiralförmigem Meßwertgeber Die
Figur zeigt bei A einen senkrechten Schnitt durch die Bauteiloberfläche (11), die
Kurzzeit-Anzeige (22) und die Raumluft (12). Bei B ist der Aufbau in Explosionsdarstellung
gezeigt.
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Auf der Bauteiloberfläche (11) die durch den Innenputz einer Außenwand
gebildet wird, liegt die Dampfsperre (14) auf, die aus einer Aluminiumfolie besteht
und zugleich Bestanateil des Wärmeleiters (10) ist.
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Der Wärmeleiter (10) besteht aus zwei Teilen. Zur Bauteiloberfläche
(11) hin aus einer Aluminiurnfolie und zur Raumluft (12) hin aus einem Aluminiumgitter.
Beide Teile sind wärmeleitend miteinander verbunden und umschlieiien den Meßwertgeber
(9), der handelsüblich spiralförmig ausgeführt ist.
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Zwischen dem Wärmeleiter (10) bzw. dem Meßwertgeber (9) und der Raumluft
(12) ist eine diffusionsoffene quadratische Wärmedämmschicht (13) angeordnet, welche
über die Fläche des Wärmeleiters (10) hinausgreift, aus Mineralwolle ohne organische
Bindemittel besteht und zur Raumluft (12) mit einer Gewebeabdeckung (25) aus Kunststoffaser
abgedeckt ist.
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Vom Meßwertgeber (9) zur Anzeigeeinrichtung (26) durch einen Teil
des Wärmeleiters (10) und durch die Wärmedämmschicht (13) wird als Meßwertübertrager
(27) eine Zeigerachse geführt, die im Interesse einer geringen Wärmeleitung aus
Hartkunststoff besteht.
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Die Anzeigeeinrichtung (26) besteht aus einem Unterblatt (3.1) einem
Zeiger (3.2), einer Transparent-bdeckung (3.3) und einer Abdeckungseinfassung (3.4).
auf dem Unterblatt (3.1)
oder der Transparent-Abdeckung (3.3) können
Ziffern, farbliche Hinweise und oder verbale Angaben zum Feuchterisiko gegeben werden,
auf die der Zeiger (3.2) hinweist. Durch von außen drehbare Anordnung des Trägers
der Angaben zum Peuchterisiko kann die Justierung der Kurzzeit-Anzeige (22) erfolgen,
ohne sie von der Hintergrundfläche (hier der Baxteiloberfläche (11)) abzunehmen.
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Das Unterblatt (3.1) kann auch wie bei handelsüblichen Hygrometern
als Skalenblatt nahe am Meßwertgeber (9) angeordnet sein. Dann muß die Wärmedämmschicht
(13) in diesem Bereich ausgespart werden und es empfiehlt sich, zur Verbesserung
der Wärmedämmung eine mehrfache Transparent-bdeckun (3.3) anzuordnen
Zur Berücksichtigung der Peuchteaufnaknefähigkeit der Bauteiloberfläche (11) kann
auf die Funktion der Darnpfsperre (14) verzichtet werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wirken die Dampfsperre (14) der Wärmeleiter
(10) und die Wärmedänunschicht (13) als technische Meßwertanhebung (i). Außerdem
ist es durch die Art der Justierung der Stellung des Zeigers (3.2) oder der Angaben
zum Feuchterisiko auf dem Unterblatt (3.1) oder der TransparentAbdeckung (3.3) oder
abdeckungseinfassung (3.4) möglich, eine Meßergebnisänderung (8) einzustellen.
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Zur eine Vermeidung von Kondensbildung in den Bereichen der Bauteiloberfläche
(11) die unmittelbar an die Kanten des Kurzzeit-Anzeigers (22) anschließen, kann
die Warmedämmschicht (13) am Außenrand ahnlich als Übergang geformt werden, wie
dies für die Wärmedämmabdeckung (15) bei Figur 1 gezeigt und erläutert wurde.
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Als Meßwertgeber (9) kann auch ein elektronischer Sensor (z. B. Kondensator
mit Goldfilm-Folie) eingesetzt werden und eine elektrische Leitung als Meßwertübertrager
(27) dienen und die Anzeigeeinrichtung (26) beispielsweise als Digitalanzeige eingebaut
werden. Damit werden Xeiswertgeber (9) und Anzeigeeinrichtung (26) praktisch räumlich
unabhangig voneinander und es kann die Messung an optisch unzugänglichen Stellen
(z. B. hinter Möbeln) vorgenommen werden und die Anzeige an gut zugängliche Orte
platziert werden.
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Figur 4 Elektronische Anzeige Der elektronische Meßwertgeber (z. B.
auf Kondensatorbasis) ist an der Bauteiloberfläche (11) angeordnet und die Meßwerte
werden über elektrische Leitungen, die in einem transparenten isolierenden Klebeband
angeordnet sein können, zum elektronischen Auswerter (29) übertragen, an dem auch
die beliebig ausgestalbare Anzeigeeinrichtung (26) angeordnet werden kann. Von dem
elektronischen Auswerter können ein oder mehrere Steuerungsausgaben (28) an weitere
Anzeigeeinrichtungen, an Luftentfeuchtungsanlagen und an Lüftungsanlagen gehen und
so eine automatische Beseitigung der Kondensgefahr bewirken. Der Meßwertgeber (9)
ist durch eine Wärmedämmschicht (13) mit abgeschrägten Kanten von der Raumluft (12)
getrennt. Der elektronische Auswerter (29) und die Anzeigeeinrichtung können so
programmiert werden, daß sie Warnhinweise geben und Einschaltungen vornehmen, die
nach Beseitigung des Gefahrenzustandes wieder zurückgenommen werden.
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Darüber hinaus können sie durch eine Aufsummierung der Gefährdung
nach Gefährdungsgrad und jeweiliger Gefährdungsdauer als Dauer-Registrierer (19)
ausgelegt werden die auch dazu dienen, über längere Zeiträume z. B. ein Jahr, die
Feuchtebelastung zu beurteilen. Die Formgebung der Wärmedämmschicht (13) und die
Anordnung des Meßwertgebers (9) kann so gewählt werden, daß sich der Meßwertgeber
(9) besonders gut in Raumkanten oder Raumecken anordnen läßt. Beispielsweise kann
der Meßwertgeber an einer Ecke der Wärmedämmschichf3)angeordnet werden, damit er
in eine Raumecke eingeführt werden kann.
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Figur 5 Abwandlung eines Einbau-Hygrometers oder -gebers Die Figur
zeigt die Abwandlung eines üblichen Hygrometers oder Hygrogebers zur Messung der
Gefahr der Kondensfeuchte an Bauteiloberflächen. Diese Geräte bestehen handelsüblich
aus einem Eintauchrohr mit dem Meßwertgeber (Haare oder Spezialfäden) und einem
Anzeigeteil sowie dem davon ausgehenden evtl. Steuerkabel. Die Figur zeigt bei A
die Vorderansicht, bei B die Seitenansicht und bei C einen horizontalen Schnitt
auf der Höhe des Meßwertgebers (9) in Explosionsdarstellung.
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Vor der Bauteiloberfläche (11) ist der Meßwertgeber (9) in möglichst
flacher Bauform angeordnet und wird durch den Wärmeleiter (10) der auf der Bauteiloberfläche
wärmeleitend befestigt ist und aus Metall besteht, gegenüber der Temperatur der
Raumluft (12) abgekühlt. Die Wärmedämmschicht (13) trennt den Meßwertgeber (9) und
den Wärmeleiter (10) von der Raumluft (12) und ist mit einer Gewebeabdeckung (25)
die beispielsweise auch aus einem Lochblech bestehen kann optisch abgedeckt.
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Die Fläche der Wärmedämmschicht (13) greift allseitig über die Fläche
des Wärmeleiters (10) hinaus. Das übliche Hüllrohr des Meßwertgebers (9) kann auch
die
des Wärmeleiters übernehmen oder damit verbunden werden.
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Figur 6 Dauer-Registrierung auf chemischem Weg Während bei Figur 4
gezeigt wurde, wie eine Dauer-Registrierung(J) auf elektronischem Weg ausgeführt
wird wird hier die Problemlösung mit Hilfe chemischer und physikalischer Vorgänge
gezeigt.
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Die Figur zeigt bei A die Vorderansicht bei B die Seitenansicht bei
C einen horizontalen Schnitt auf halber Höhe und bei D den horizontalen Schnitt
in Explosionsdarstellung.
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Anzeigegefäß und Anteigematerial In einem Glasgefäß (30) in Form eines
einseitig geschlossenen Rohres befindet sich ein Material das sich mit zunehmender
Luftfeuchte verfärbt. Hier wurde Kieselgel angenommen wie es im medizinischen Bereich
angewendet wird und sich bei Feuchteeinwirkung von blau nach rot verfärbt. Die Halterung
ist so
gestaltet aalj man Jederzeit sehen kann wie Weit tas Anzeigematerial in das Glasgefäß
(30) hinein verfärbt hat. Das Glasgefäß (30) kann aus Glas oder anderen transparenten
Materialien bestehen.
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Schutz von unbefugten Regenerationsmaßnahmen Das Anzeigematerial kann
bei hohen Temperaturen wie sie von der Raumluft nicht erreicht werden regeneriert
werden. Es ist mit einem weiteren Material durchmischt dessen Schmelz- oder Zündpunkt
unterhalb der Regenerationstemperatur aber über der Raumtemperatur liegt und hier
beispielsweise als Wachsgranulat angenommen wird. Diese Materialkombination wirkt
denkbaren Versuchen zur unbefugten Regeneration des Anzeigematerials entgegen.
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Vorgang der Dauer-Registrierung Bei hoher Luftfeuchte im Bereich der
Öffnung des Glas-Gefäßes (30) kommt es in Abhängigkeit von der Zeitdauer der Feuchteeinwirkung
zu
einer zunehmenden Verfärbung des Kieselgels im Glasgefäß (30). Diese Verfärbung
bleibt auch bestehen wenn anschließend die Luftfeuchte wieder gesenkt wird.
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Temperaturanpassung durch Wärmeleiter Das Glasgefäß (30) wird weitgehend
vom Material des Wärmeleiters (10) umschlossen der flächig auf der Bauteiloberfläche
(11) aufliegt und weitgehend und übergreifend durch die Wärmedämmabdeckung von der
Raumluft (12) getrennt ist.
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Dies führt zu einer Abkühlung im Bereich der Öffnung des Glasgefäßes
(30) die der allgemeinen Temperatur der Bauteiloberfläche (11) angenähert ist und
auch eine temperaturbezogene Anpassung der Luftfeuchte bewirkt.
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Spritzwasserschutz und Wandsa ugung Über der Öffnung des Glasgefäßes
(30) ist ein Teil so aus der Metallplatte des Wärmeleiters (10) herausgestanzt und
vorgedrückt daß ein dachförmiger Spritzwasserschutz (31) übrer der Öffnung des Glasgefäßes
(30) gebildet wird. Durch das Aufstanzen des Wärmeleiters (10) entsteht zugleich
eine freiliegende Fläche der Bauteiloberfläche (11) die als Wandsaugung (32) dient.
Durch die Feuchteaufnahme der Bauteiloberfläche (11) in unmittelbarer Nähe der Öffnung
des Glasgefäßes (30) wird die Luftfeuchte der allgemeinen Luftfeuchte an der Bauteiloberfläche
(11) angeglichen.
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Schutz vor unbefugtem Wechsel des Glasgefäßes Die Form des Wärmeleiters
(10) zur Halterung des Glasgefäßes (30) ist so gewählt, daß das Glasgefäß (30) nur
von unten eingeführt und nach dort entnommen werden kann. In dem Wärmeleiter (10)
sind zwei Plombenbohrungen (33) so angeordnet daß der Weg zur Entnahme des Glasgefäßes
(30) durch einen durchgezogenen und mit einer Plombe gesicherten Draht blockiert
wird.
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Ablesung Skalen und Bewertung (34) Beidseitig neben dem Glasgefäß
sind die Feuchte-Dauer-Skala (20) die Normalmengenskala (34) und die Notizskalenfläche
(35) angeordnet. Auf der Feuchte-Dauer-Skala (20) wird von oben nach unten entsprechend
dem Maß der Verfärbung ein -Kennwort für die während der Meßdauer aufgetretene Feuchtebelastung
abgelesen. Dieser Wert kann mit der Feuchtebelastung verglichen werden die nach
Erfahrungs-Messungen bei unschädlicher Feuchte auftritt. Diese zeitabhängigen Werte
sind auf der Normalmengenskala (34) aufgetragen.
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Auf der Notizskalenfläche können für ausgewählte Zeitpunkte die gemessene
Feuchtebelastung gemäß der Feuchte-Dauer-Skala (20) und der Normalmengenskala (34)
notiert und zur weiteren Beobachtung gegenüber gestellt werden. Insbesondere bei
Mieterwechsel oder anderen einschneidenden Veränderungen ist die Notiz von Zwischenwerten
angezeigt oder notwendig.
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Figur 7 Beahglichkeitsklima-Anzeige Die Figur zeigt die Skalenfläche
eines handelsüblichen kombinierten Temperatur- und Feuchtemeßgerätes jedoch ist
das eingezeichnete Behaglichkeitsfeld (36) unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen
zwischen Temperatur und Luftfeuchte eingetragen. In diesem Beispiel wurden die Eckpunkte
des Behaglichkeitsfeldes (36) in Anlehnung an Lit 5 auf die Punkte 17>50C/75
% r. F.; 220C/65 % r. F.; 240C/35 % r. F. und 190C/38 r. F. einskizziert. Entscheidend
für die Lage des Klimas innerhalb oder außerhalb des vorgegebenen Behaglichkeitsfeldes
ist der Kreuzungspunkt der beiden Zeioer.
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Im dargestellten Beispiel mit 180C und 70 % r. F. sind beide Einzelwerte
überwiegend außerhalb des Behaglichkeitsbereiches aber durch die günstige Ergänzung
beider Werte liegt die Kombination noch innerhalb der Behaglichkeit und dementsprechend
der Kreuzungspunkt der beiden Zeiger über dem Behaglichkeitsfeld (36).
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Eine weitere Ausgestaltung kann darin bestehen daß die Temperatur
der Raumluft (12) und die der Bauteiloberfläche (11) getrennt gemessen werden und
deren Mittelwert als die Temperatur angezeigt wird die für die Behaglichkeit entscheidend
ist. Die Mittelwertbildung kann elektronisch oder mechanisch (z. B. durch zwei gleichartige
Spiralfedern) erfolgen.
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Figur 8 Kombination Die Figur zeigt verschiedeKombinationsmöglichkeiten.
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A zeigt rein mechanische und chemische Ausführungen. Dabei sind auf
einer Tafel mit gemeinsamem Wärmeschutz ein Dauerregistrierer (19) und zwei Kurzzeit-Anzeiger
(22 a 22 b) gezeigt die nach Art der Figur 1 arbeiten und die bei 22 a mit und bei
22 b ohne Dampfsperre ausgeführt sind. Die vergleichende Messung und Beobachtung
mit solchen Tafeln in verschiedenen Objekten erlaubt über die Dauerregistrierer
(19) nach Arbeitsweise der Figur (6) einen Vergleich der Raumfeuchte-Belastung und
die Unterschiede auf jeder Tafel zwischen 22 a und 22 b ergeben Beurteilungsmaßstäbe
zum Vergleich unterschiedlicher Baustoffe und Baukonstruktionen.
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B zeigt in Anlehnung an Figur 3 bzw. 5 und 7 die Kombination einer
Behaglichkeitsklimaanzeige (18) > eines Raumluft-Hygrometers (8.1) und zweier
Oberflächenhygrometer (8.2) mit und (8.3) ohne Dampfsperre. Der Vergleich der Anzeigen
kann ergeben daß zeitweise zur Vermeidung von Feuchteschäden gemäß (8.2) und (8.3)
das Behaglichkeitsklima gemäß (18) nicht eingehalten werden kann. Ein Vergleich
zwischen der Raumluft-Feuchte gemäß (8.1) und der Oberflächenfeuchte gemäß (8.2)
und (8.3) läßt Rückschlüsse auf die Qualität der Bauteile und evtl. notwendige Verbesserungsmaßnahmen
zu.
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C zeigt eine Kombination in einem Raum mit einer Zentralstelle eines
elektronischen Auswerters (29) und einer zentralen Anzeigeeinrichtung (26).
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Hinter dem Einbauschrank (8.4) wird bei (8.5) die Luftfeuchte im Raum
bei (8.8) und an den Bildern bei (8.6) und (8.7) die Temperatur der Bauteiloberfläche
gemessen.
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Außerdem bei (8.13) die Feuchte der Raumluft.
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Bei Erreichung der Risikogrenze bei (8.5) wird über (29) der Ventilator
bei (8.9) eingeschaltet und der Bereich hinter dem Einbauschrank (8.4) bei (8.10)
durchlüftet.
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Dies setzt eine dampfdichte Schrankfront zur Raumluft (z. B. Kunststoff)
voraus. In Abhängigkeit von der Luftfeuchte aus (8.13) werden die Temperaturen aus
(8.8), (8.6) und (8.7) von (29) ausgewertet und bei Bedarf zunächst die Luftentfeuchtung
(8.11) und schließlich die allgemeine Raumlüftung (8.12) zu-bzw. abgeschaltet. Die
Beheizung erfolgt in all diesen Fällen üblich thermostatabhängig. Es ist jedoch
auch eine Einbeziehung der Temperatursteuerung in die Feuchtebekämpfung über (29)
möglich.
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Die verschiedenen Betriebes Schalt- und Steuerungszustände können
über (26) angezeigt oder zur Abfrage bereit gehalten werden.
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