Dampfdiffusion
Das Wasser gehört zu den wichtigsten Stoffen überhaupt. Ohne Wasser kein Leben. Entsprechend ist das Wasser praktisch überall vorhanden, in der Erde, in der Luft, in Baustoffen, überall. Dabei kann es seine Form ändern. Wir unterscheiden drei Aggregatzustände:
- Fest (Eis): Der Gefrierpunkt des Wassers liegt bei 0°C, unterhalb dieser Temperatur wird Wasser zu Eis.
- Flüssig (Wasser): Bei Temperaturen über 0°C zeigt sich das Wasser in seiner «normalen» Form, wie wir ihm täglich begegnen.
- Gasförmig (Wasserdampf): Wasserdampf ist unsichtbar. Er ist in unterschiedlicher Menge in der uns umgebenden Luft enthalten, und zwar bei jeder Temperatur, auch noch weit unter 0°C.
Gut zu wissen!
Alle drei Zustände machen uns bei Gebäuden zu schaffen. Beim Problem der Dampfdiffusion haben wir es vor allem mit gasförmigem Wasser zu tun. Die Eigenschaften des Wassers, seine Form bei wechselnden Temperaturen zu ändern, stellt uns vor Herausforderungen bei der Planung und Ausführung von Bauwerken (z.B. Eisdruck, unsichtbarer Wasserdampf mit Kondensationsgefahr).
Die Luftfeuchtigkeit
Gasgemisch
Dieses Gemisch aus verschiedenen Gasen, unsere Luft, hat einen bestimmten atmosphärischen Luftdruck, welcher je nach Wetterlage und Meereshöhe variiert. Die Menge des Wasserdampfes in der Luft wird als Luftfeuchtegehalt bezeichnet.
Absolute Luftfeuchtigkeit
Die absolute Luftfeuchtigket f bezeichnet den tatsächlichen Wasserdampfgehalt in der Luft. Sie wird in g/m3 angegeben.
Wasserdampfdiffusion
Einem physikalischen Grundgesetz zufolge streben Gase unterschiedlicher Konzentration nach Durchmischung. Die Wasserdampfmoleküle werden also versuchen, von der Seite ihrer höheren Konzentration auf die Seite ihrer niedrigeren Konzentration zu gelangen, bis dass ein Ausgleich erreicht ist. Diese Wanderung bezeichnen wir als Wasserdampfdiffusion.
Die Luftfeuchtigkeit
Die Luft besteht hauptsächlich aus Sauerstoff und Stickstoff, dazu kommen einige weitere Gase. Ausserdem kann sie eine bestimmte Menge Wasserdampf aufnehmen. Die Aufnahmefähigkeit für Wasserdampf hängt von der momentanen Temperatur der Luft ab, sie steigt mit zunehmender Lufttemperatur an. Warme Luft kann also mehr Wasserdampf aufnehmen und speichern als kalte.
Physikalische Grössen der Luftfeuchtigkeit
Maximale Luftfeuchtigkeit
Abhängig von der Temperatur kann die Luft nur eine bestimmte maximale Menge Wasser aufnehmen. Diese Menge bezeichnet man als maximale Luftfeuchtigkeit in g/m3. Die maximale Luftfeuchtigkeit entspricht dem Sättigungsdruck (pS) des Wasserdampfes bei der jeweiligen Temperatur.
Der Wasserdampf in Wohnhäusern
Wasserdampf und Partialdruck
In bewohnten Gebäuden werden grosse Mengen von Wasserdampf erzeugt, welche den Partialdruck p stark ansteigen lassen. Partialdrücke erzeugen jedoch keinen Überdruck der gesamten Luft und sind daher nicht spürbar.
- Bewohner: Atemluft und Ausdünstung eines Menschen erzeugen pro Tag 1 bis 2l Wasserdampf. In einem 4-Personen-Haushalt (2 Erwachsene + 2 Kinder) fallen somit ca. 5l Wasserdampf an.
- Kochen: Durch Kochen können in diesem 4-Personen-Haushalt täglich bis zu 2l Wasserdampf anfallen.
- Baden, Waschen, Pflanzen usw.: Durch Baden, Duschen, Wäsche, Zimmerpflanzen usw. entstehen in unserem 4-Personen-Haushalt jeden Tag weitere 3l Wasserdampf. In diesem Haushalt fallen also total rund 10l Wasserdampf pro Tag an.
Gut zu wissen!
In einer 4 1/2-Zimmerwohnung mit 300m3 Rauminhalt, in der kein Wasserdampf entweichen würde, könnte die Raumluft bei 20°C maximal 300 x 17,31 g/m3 = ca. 5 l Wasserdampf aufnehmen, dann wäre sie gesättigt! Die anderen 5 l würden sich in Form von Kondenswasser auf Fenstern, Wänden, Möbeln usw. niederschlagen. Die Wohnung würde so zu einer wahren «Tropfsteinhöhle»!
