Feuchtetransportmechanismen

In der Bauphysik wird der Feuchtetransport üblicherweise nach der Phase des Wassers unterschieden: Bei Konvektion oder Diffusion ist es gasförmig, bei Kapillarleitung, Oberflächendiffusion, Sickerströmung, hydraulischer Strömung und Osmose ist das Wasser flüssig.

Gallerie

Wasserdampftransport infolge Diffusion

Im Winter unterscheiden sich die Klimawerte der Luft im Freien und in beheizten Räumen erheblich. Drinnen herrscht aufgrund der dort höheren Lufttemperatur ein höherer Wasserdampfteildruck (Wasserdampfpartialdruck) als draußen. Wasserdampf diffundiert vom Ort des höheren zum Ort des niedrigeren Dampfteildrucks. Die Dampfteildruckdifferenz ist sozusagen die Antriebskraft für die Wasserdampfdiffusion.

Es werden diffusionsoffene, diffusionshemmende und diffusionsdichte Materialien unterschieden. Wie durchlässig ein Baustoff ist, beschriebt der Wasserdampfdiffusionswiderstand. Dieser ist abhängig von der Dicke und Struktur des Materials. Eine Grundregel ist, dass die Diffusionsdichtheit von innen nach außen abnehmen sollte.

Gallerie

Konvektiver Feuchtetransport

Beim konvektiven Feuchtetransport wird Wasserdampf mit einem Luftstrom transportiert. Dieser entsteht beispielsweise bei Öffnen eines Fensters. Feuchtigkeit kann aber auch durch nicht fachgerecht angeschlossene luftdichte Ebenen, Durchdringungen oder Beschädigungen in die Konstruktion gelangen. Dem Temperaturgefälle folgend wandert die Feuchtigkeit nach außen. Wenn die Außentemperatur in der kalten Jahreszeit sinkt, kann es zu Tauwasserausfall in den Bauteilschichten kommen.

Durch Konvektion wird deutlich mehr Wasserdampf transportiert als durch Diffusion. Der Luftaustausch über die Gebäudehülle wird im Bauwesen üblicherweise durch den sogenannten Luftwechsel n beschrieben, der bei Fensterlüftung Werte von rund 0,3 bis 10 1/h annimmt. Der Wert gibt an, wie oft die Luft in einem Raum stündlich ausgetauscht wird.

Gallerie

Kapillarer Wassertransport

Vor allem poröse Baustoffe sind reich an Kapillaren, also langgestreckten Hohlräumen mit sehr kleinem Durchmesser. Hier kann sich durch die sogenannten Kapillarkräfte Wasser sammeln und tief in das Bauteil eindringen. Dabei wird das Wasser zunächst im gasförmigen Zustand adsorbiert, sprich in die Öffnung hineingezogen. Im Poreninneren geht es durch Dampfdiffusion in die flüssige Phase über und strömt so durch die Verengungen (Kapillartransport). In der nächsten Stufe bildet sich an den Porenwänden ein Wasserfilm, der eine Oberflächendiffusion ermöglicht. Weitere Feuchtigkeit wird nachgezogen, bis die Pore ganz gefüllt ist.

Der kapillare Wassertransport ist etwa für Außenbauteile relevant. Es gibt allerdings auch kapillaraktive Innendämmungen, beispielsweise Calciumsilikatplatten. Sie sind in der Lage, das durch Diffusion in die Wandkonstruktion eingetragene und an einer der Schichtgrenzen kondensierte Wasser über die Kapillaren raumseitig wieder abzugeben.

Fachwissen zum Thema