Tauwasserbildung auf Bauteiloberflächen
Einflussfaktoren
Sobald die Oberflächentemperatur eines Bauteils niedriger ist als die Taupunkttemperatur der angrenzenden Luft, schlägt sich Tauwasser nieder. Z.B. wenn ein Raum ungenügend beheizt wird, die Raumluftfeuchte zu hoch ist oder in einen kühlen Raum warme, feuchte Luft aus umgebenden Räumen einströmt. Eine Ursache für den Tauwasserausfall ist in der thermischen Unterdimensionierung des betrachteten Bauteils zu finden; ein anderer Grund liegt in der thermischen Trägheit von Baustoffen und der verhältnismäßig schnellen thermischen Veränderung der umgebenden Luft.
Der Feuchtegehalt der Raumluft ist deshalb eine wichtige Größe bei der Tauwasserbildung. Die Anforderungen zur Vermeidung kritischer Oberflächenfeuchte und die dazu gehörigen Klimabedingungen für die Berechnung sind in DIN 4108-2 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz aufgeführt.
- Innenlufttemperatur: 20°C
- Außenlufttemperatur: -5°C
- Relative Luftfeuchte: 50%
- Taupunkttemperatur: 9,3°C
Hierzu werden Planungs- und Ausführungsbeispiele im DIN 4108 Beiblatt 2 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Wärmebrücken - Planungs- und Ausführungsbeispiele angegeben.
Die Oberflächentemperatur eines Bauteils ist abhängig von:
- Den Wärmeübergangs- und Wärmedurchlasswiderständen
- Der Temperatur der angrenzenden Luftschichten
- Dem Wärmeschutz des Bauteils
Nach DIN 4108-3 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden: Klimabedingter Feuchteschutz - Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung ist generell bei Untersuchungen im Hinblick auf eine mögliche Tauwasserbildung mit dem Wärmeübergangswiderstand Rsi=0,25 m²K/W für beheizte Räume und Rsi=0,17 m²K/W für unbeheizte Räume zu rechnen. Die in DIN 4108-2 festgelegten Mindest- bzw. Maximalwerte des Wärmedurchlasswiderstandes für gedämmte Dächer (R=0,90 m²K/W) stellen in Verbindung mit dem „Standard-Klima“ einen ausreichenden Schutz gegen Tauwasserbildung an Bauteilen dar.
Bei Dach- und Wandkonstruktionen darf eine flächenbezogene Tauwassermasse mW,T von insgesamt 1,0 kg/m² nicht überschritten werden. Bei Holz ist eine Erhöhung des massebezogenen Feuchtegehaltes um mehr als 5%, bei Holzwerkstoffen um mehr als 3% unzulässig (Holzwolle-Leichtbauplatten und Mehrschicht-Leichtbauplatten sind hiervon ausgenommen).
Ein Problem bei belüfteten Dächern stellt der wetterabhängige Feuchtetransport von außen in die Lüftungsschicht zwischen Wärmedämmung und Unterspannbahn dar. Dabei kann es an der kühleren Unterspannbahn zu Tauwasserausbildung und Durchnässung der Wärmedämmung bzw. Erhöhung des Feuchtegehaltes der Holzkonstruktion kommen.
