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Baustoffkennwerte
Baulexikon


7. Verfahren zur Mauertrocknung - Kurzbeschreibung

7.1. Kurze Einführung

Wurden im Punkt 5. die Verfahren zur Unterbrechung des vertikalen oder horizontalen Transportes von Wasser beschrieben, so haben die Trocknungsverfahren die Aufgabe die vorhandene Feuchtigkeit in den Bauteilen und in der Raumluft zu reduzieren. Bevor ein Trocknungsverfahren ausgewählt wird, sind daher die Ursachen der Feuchtigkeit in den Räumen zu bestimmen. Eine Trocknung von feuchtem Kellermauerwerk ist nur von Bestand, wenn auch keine Feuchtigkeit von außen eindringt und die Ursache beseitigt wurde. Lagt eine Kondenswasserbildung vor, stammt die Feuchtigkeit von einem Leitungswasserschaden oder einer Überschwemmung, so ist eine Trocknung möglich.

7.2. Trocknungsgeräte für die Mauertrocknung

Trocknungsgeräte werden meist dann benötigt, wenn Wasserleitungsschäden auftreten oder noch ein hoher Anteil von Baufeuchte vorliegt. Der Kondensattrockner kühlt die eingesaugte Luft um 10 K ab und die Feuchtigkeit in der Luft taut aus. Dieses Wasser wird in einem Behälter gesammelt. Die Luft mit der niedrigeren absoluten Luftfeuchtigkeit kann so wieder Feuchtigkeit von den Bauteilen aufnehmen. Dieser Prozess erfolgt solange, bis sich ein Feuchtigkeitsgleichgewicht zwischen der Raumluft und den Bauteilen einstellt. Dieses Trocknungsverfahren erfolgt in vielen Fällen auch in Kombination mit einem Umluftgebläse. Mit dieser Technologie lassen sich zum Beispiel auch durchnässte Holzbalkendecken trocknen, in dem in die Balkenfelder über entsprechende Bohröffnungen mit Schläuche Luft eingeblasen wird.

7.3. Die sensorgesteuerte Lüftung zur Reduzierung der Mauerfeuchte

Dieses Verfahren kam lange Zeit auch in Kombination mit der elektrodenlosen Elektroosmose zur Anwendung. Da diese Lüftung auf der Grundlage der natürlichen Trocknung beruht, kam es immer zu einem Trocknungserfolg. Welchen Anteil dabei die Elektroosmose selbst hat, kann nicht zweifelsfrei bestimmt werden.
In vielen Fällen führte eine falsche Nutzung zur Feuchtigkeitszunahme in den Kellerräumen. Das können zugemauerte Kellerfenster, die Brandschutztüren zu den Kellerräumen, verschlossen Kellerabtrennung (Holzlattung) usw. sein. Die konstruktive unkontrollierte ganzjährige Lüftung wird unterbunden. Die meisten Fehler werden dann begangen, wenn Luft mit höherer absoluter Luftfeuchtigkeit in die Räume gelüftet wird. Ist die Lufttemperatur oder die Oberflächentemperatur in den Räumen niedriger, so steigt in diesen die absolute Luftfeuchtigkeit an. Trotz Lüftung nimmt die Feuchtigkeit zu. Dies geschieht vorwiegend im Sommer und auch im Frühjahr. Eine Lüftung sollte daher nur erfolgen, wenn durch die hereinströmende Luft auch die relative Luftfeuchtigkeit sinkt. Mit Hilfe von Sensoren wird die absolute Luftfeuchtigkeit bestimmt und der Lüfter arbeitet nur, wenn wirklich eine Reduzierung der Luftfeuchtigkeit erfolgen kann.

Diese Feuchtigkeit kann auch über eine manuelle Lüftung reduziert werden. Das ist jedoch sehr zeitaufwendig, da ständig ein Hygrometer manuell überwacht werden muss.

Ebenso stellt ein salzbelastetes Mauerwerk ein Problem dar. (Siehe weiter oben). Mit der Methode einer geregelten Lüftung (Bild 52) ist sicherlich eine kostengünstige Verbesserung des Raumklimas möglich, allerdings ohne die Ursache zu beseitigen. Bei einer Funktionsdarstellung eines solchen Gerätes in einem Keller hatte ich die relative Luftfeuchtigkeit mit einem eigenen Hygrometer direkt über den Fußboden mit 59 % ermittelt. Für den Standort und einem alten Keller ein recht ordentlicher Wert. Die meisten der Hartbrandsteine zeigten Spuren einer bisherigen hohen Feuchtebelastung. Im Nachbarkeller waren diese vollständig nass. Zur ausführlicheren Funktionsbeschreibung der Entfeuchtung. Hier eine Skizze zum Funktionsprinzip

Prinzipschema einer geregelten Lüftung
Bild 52: Prinzipschema einer geregelten Lüftung zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit

7.4. Mauertrocknung durch die Infrarotstrahlung

Das Prinzip der Abtrocknung durch die Infrarotstrahlung beruht auf eine Jahrtausende alte Erfahrungstatsache, dass direkte Sonnenstrahlung eine effektive und materialschonende Trocknungsmethode (Schema im Bild 53) ist. Die Infrarotstrahlung erwärmt die obere Randschicht der Bauteiloberfläche. Die dünne Luftschicht an der Oberfläche und die Luft in den Poren in dieser Randschicht erwärmen sich. Die absolute Luftfeuchtigkeit sinkt und kann somit wieder Feuchtigkeit aufnehmen. Bei diesem Verfahren erfolgt die Trocknung von außen nach innen. Bei sehr großer Feuchtigkeit wird zu erst die Kernfeuchte über den Kapillarsog und später durch die Diffusion von innen nachgeliefert. Die Reduzierung der Feuchtigkeit erfolgt solange, bis sich ein Feuchtegleichgewicht zwischen dem porösen Baustoff und der Raumluft einstellt. Zur ausführlichen Beschreibung der Infrarotstrahlung.

Prinzip der Infrarottrocknung
 Bild Zeichenerläuterung
Bild 53: Prinzip der Infrarottrocknung

7.5. Das Verfahren zur Mauertrocknung mit Mikrowellen

Das Mikrowellentrocknungsverfahren (Bild 54) ist auf eine kleinere Fläche ausgerichtet und muss durch entsprechend fachlich geschultes Personal bedient und beaufsichtigt werden. Die Wassermoleküle im betreffenden feuchten Bauteil reagieren aufgrund ihres Dipols 1) und erwärmen sich durch die Molekülreibung. Infolge dessen findet eine erhöhte Wasserdampfdiffusion statt. Die Trocknung erfolgt nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Kernbereich des Bauteils. Dabei spielt die Mauerstärke und die Geometrie keine Rolle.

1)Im Wassermolekül benutzt der Sauerstoff seine beiden einfach besetzten py- und pz -Orbitale zur Bindung. Da diese aufeinander senkrecht stehen, sollte der Winkel im H-O-H-Molekül 90º betragen. Das Sauerstoffatom im Wassermolekül ist sp3-hybridisiert. Daher wäre ein Tetraederwinkel von 109° zu erwarten. Durch die Größe und Abstoßung der freien Elektronenpaare verringert sich der Winkel zwischen den Wasserstoffatomen auf 104° 27' und es entsteht ein Dipol. Damit können sich diese Moleküle zu größere Einheit zusammenschließen. Durch Zufuhr von Wärme lösen sich diese Wasserstoffbrücken langsam auf und sind in der Dampfphase vollständig aufgehoben. Wasser nimmt somit bei der Verdampfung Wärme auf und bei der Kondensation wird diese wieder abgegeben. Mauertrocknung durch die Mikrowellentrocknung
Bild 54: Funktionsprinzip der Mikrowellentrocknung [35]

Laut der oben genannten Aussage erfolgt die Abtrocknung über die Diffusion. Zu der weit günstigeren anfänglichen Trocknung über den kapillaren Wassertransport wird hier nichts ausgesagt. Diese erfolgt über den Kapillarsog. Durch die lokale Wärme geht das Wasser in einen gasförmigen Zustand über. Der damit auftretende Druck weicht von den normal vorliegenden Wasserdampfdrücken in einer Wand ab. Es könnten lokale Schädigungen in der Materialstruktur auftreten. An den angrenzenden kühleren Bauteilabschnitten kondensiert das Wasser wieder. Das Kernkondensat wird verlagert. Für lokale und schlecht zugängliche Bereiche sowie starkes Mauerwerk ist es ein geeignetes Verfahren. Bei geschlossenzelligen Strukturen mit wenigen Kapillaren zwischen den Zellen, wie Z. B. bei Gasbeton, und Baustoffen mit kleinen Poren und Kapillaren, wie zum Beispiel bei Schwerbeton, dürften zufriedenstellende Werte erreicht werden, da gegenüber den anderen Verfahren die Kernfeuchtigkeit reduziert wird.
Weitere Anwendungsgebiete sind die thermische Bekämpfung von Holzschädlingen.
Die gegenwärtige Entwicklung erfolgt in Richtung Einsatz von Messfühlern zur Kontrolle der Temperaturabläufe in den Baukörpern durch Messfühler.

Temperaturgeregelte Heizstabtechnologie

Der Einsatz der temperaturgeregelten Heizstabtechnologie kommt zur Austrocknung des Mauerwerkes im Rahmen von Bohrlochinjektionen speziell im Parafinheißverfahren zum Einsatz.
Damit kann eine großflächige technische Trocknung des Mauerwerks ausgeführt werden. In das Mauerwerk werden Bohrungen angelegt, in diese werden die Spezialheizstäbe eingebracht und mit Temperaturregelgeräte und spezieller Temperaturmessfühler gesteuert.
Diese Technologie zur Mauerwerkstrocknung wurde zur Trocknung des Mauerwerkes der Herzogin Anna Amalia Bibliothek in Weimar [40] verwendet, welches durch den Einfluss des Löschwassers nach dem Brand durchnässt wurde.

Veränderung des äußeren Mikroklimas

Bevor kostenaufwendige Trocknungsmaßnahmen ausgeführt werden, sollte das äußere Mikroklima überprüft werden. Büsche oder Bäume, welche sich direkt in der Nähe des Gebäudes befinden, verändern das Mikroklima. Die angrenzende relative Luftfeuchtigkeit erhöht sich an der Außenwand. Eine höhere Luftfeuchtigkeit verringert den Feuchtetransport aus der porösen Wandkonstruktion. Verantwortlich hierfür sind keine oder nur eine geringe Differenz der Enthalpie, geringere Konvektion und fehlende Wärmestrahlung durch die Sonne. Im Bild 55 sieht man die Wölbung im Außenputz. In diesem Bereich der Rückwand des Gebäudes wird seit Jahren Brennholz gelagert. Dieser Wandquerschnitt in diesem Bereich ist feuchter als die übrige Außenwand. Auf der Innenseite liegt in diesem Wandabschnitt ein Schimmelpilzbefall vor. Zusätzlich sind jedoch noch zwei weiteren Einflussfakturen für den Schimmelbefall verantwortlich. Es steht hier eine Schrankwand und es erfolgte die Umstellung der Heizung vom Ofen (Strahlungsheizung) auf eine Konvektionsheizung. Aber die letzten beiden inneren Bedingungen liegen in den anderen Räumen vor und dort ist kein Schimmel. Dort kann die Außenwand nach außen ungehindert abtrocknen.

Feuchter Außenputz durch einen Holzstapel
Bild 55: Feuchter Außenputz durch einen Holzstapel (Transkarpatien)

Bei der Brücke über den Bug in Vinnitza (Bild 56) treten besonders am Rand die größeren Schäden an den Betonteilen auf. In der Mitte sind die Korrosionsschäden geringer. Hier kann das Tauwasser schneller abtrocknen als am Rand, wo viel Büsche und Bäume wachsen.

Schäden durch Betonkorrosion an der Brücke in Vinnitza
Bild 56: Schäden durch Betonkorrosion an der Brücke in Vinnitza

Schäden oder fehlerhafte konstruktive Ausführung

Es ist davon auszugehen, dass eine korrekte Abdichtung des Gebäudes gegen Niederschlag oder Feuchtigkeit vorhanden ist. Aber dennoch können sehr einfache konstruktive Details fehlen, welche langfristig zu einem umfangreichen Schaden führen. Hier soll beispielsweise für die vielen Möglichkeiten die fehlende Abtropfkante der Balkonplatte genannt werden (Bild 57 und 58).

Fehlende Abtropfkante an der Balkonplatte (Vinnitza)
Bild 57: Fehlende Abtropfkante an der Balkonplatte (Vinnitza)

Fehlende Abtropfkante an der Balkonplatte (Bulgarien)
Bild 58: Fehlende Abtropfkante an der Balkonplatte (Bulgarien)

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Mauerfeuchtigkeit Literatur

Autor:
Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Peter Rauch Ph.D.
Dipl.-Ing.oec.,Ing.oec., Ing.

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