Konvektion: Unterschied zwischen den Versionen

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Konvektion (Quelltext anzeigen)

Version vom 13. März 2012, 13:04 Uhr

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Luftströmung wird auch als '''Konvektion''' bezeichnet. Sie entsteht durch Undichtigkeiten in der Bau[[konstruktion]]. Durch Konvektion können wesentlich höhere Feuchtemengen in die [[Konstruktion]] transportiert werden als durch [[Diffusion]]. Dringt durch Undichtigkeiten warme Innenraumluft in das Außenbauteil ein, kühlt sich diese bei niedrigen Außentemperaturen auf dem Weg durch die [[Konstruktion]] ab. Durch das Abkühlen der Luft erhöht sich die [[Luftfeuchtigkeit]]. Wird die [[Taupunkttemperatur]] unterschritten, fällt [[Tauwasserausfall|Tauwasser]] innerhalb der [[Konstruktion]] aus.
== Konvektion - die häufig unvorhergesehene Luftströmung==
{|align="right"
|[[Bild:BPhys GD 1 08_Dachschn.Konvektion-01.jpg|right|thumb|200px|Unvorhergesehen: <br /> Luftströmung (Konvektion)]]
|}
'''Konvektion''' ist der [[Feuchtetransport]] durch Luftströmung, resultierend aus Undichtigkeiten der Gebäudehülle. Dieser wird angetrieben durch Druckunterschiede infolge vorherrschender Windverhältnisse oder durch Temperaturunterschiede. Zur Verhinderung von Konvektion wird die Gebäudehülle [[Luftdichtigkeit|luftdicht]] ausgeführt. Durch Konvektion wird im Vergleich zu [[Diffusion]]svorgängen ein Vielfaches an Feuchtigkeit transportiert. <ref name="Qu_1" /> <br />
<!--
Bewegt sich Luft in Form einer Strömung, spricht man von '''Konvektion'''. Dies kann in Wärmedämmkonstruktionen erfolgen, wenn Fugen in der [[Dampfbremse]]bene vorhanden sind. Zwischen Innenraum- und Außenklima besteht bedingt durch den Temperaturunterschied auch ein Druckgefälle, das durch die Luftströmung nach Ausgleich strebt.
 
Durch Konvektion können an einem Tag mehrere 100 g Feuchtigkeit in die Dämmung eingetragen werden und dort als [[Tauwasser]] ausfallen.
 
Durch Konvektion, also Luftströmung, werden wesentlich größere Feuchtemengen in die Konstruktion transportiert als durch [[Diffusion]].-->
Die konvektiv eingebrachte Feuchtemenge kann leicht das 1000fache der durch [[Diffusion]] eingetragenen Menge übersteigen.
 
Für [[Konstruktion]]en mit außen diffusionsdichten Bauteilschichten hat ein Feuchteeintrag über Konvektion schnell einen Bauschaden zur Folge. Konvektive Feuchtemengen können wegen ihrer hohen Feuchtelast aber auch für [[diffusionsoffen]]e Bauteile auf der Außenseite gefährlich werden, vor allem wenn bereits [[Tauwasser]] ausgefallen ist. <ref name="Qu_001" />
<br clear="all" />
 
{|align="right"
|valign="top"| [[Bild:BPhys GD 1 05_Konvekt_Fuge_Feuchte1-01.jpg|right|thumb|200px|800 g [[Tauwasser]] <br /> durch 1 mm Fuge]]
|}
;Ergebnis der exemplarischen Laboruntersuchung
Durch eine fugenfreie Dämmkonstruktion mit einer [[Dampfbremse]] mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 30&nbsp;m diffundieren pro Normwintertag 0,5&nbsp;g Wasser pro Quadratmeter in die [[Konstruktion]] ein.
 
Im gleichen Zeitraum strömt per Konvektion über eine 1&nbsp;mm breite Fuge in der [[Dampfbremse]] 800&nbsp;g Feuchtigkeit pro Meter Fugenlänge in die Konstruktion ein. Das entspricht einer Verschlechterung um den Faktor&nbsp;1.600.
{|
|'''Feuchtetransport'''|| ||width="30"| ||''Randbedingungen:'' ||
|-
|durch Dampfbremse: || 0,5 g/m² in 24 h || ||''Dampfbremse [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]'' || ''= 30 m''
|-
|durch 1 mm Fuge: || '''800 g/m''' in 24 h || ||''Innentemperatur'' || ''= +20 °C''
|-
| || || ||'' Außentemperatur ''|| ''= -10 °C''
|-
|'''Erhöhung Faktor:''' || '''1.600''' || ||valign="top"|''Druckdifferenz'' || ''= 20 Pa ... entspricht Windstärke 2-3''
|-
| || || ||colspan="2"|Messung: [[Institut für Bauphysik]], Stuttgart <ref name="QuSS_11" />
|}
 
 
'''Grundsätzlich gilt:''' <br />
Im Gegensatz zur [[Diffusion]] können '''Feuchteeinträge durch Fugen (Konvektion) derzeit nur hilfsweise berechnet werden !'''
<br clear="all" />
 
==Berechnungsmodelle für konvektiven Eintrag ==
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_005" />:
 
Feuchtigkeitseinträge in Konstruktionen durch Konvektion (Strömung feucht-warmer Luft) lassen sich derzeit noch nicht mit kommerziellen Softwarelösungen simulieren. Der Antrieb der Konvektion ist der Druckunterschied zwischen dem Inneren eines Gebäudes und der Außenluft. Dieser Druckunterschied resultiert aus der Windanströmung des Gebäudes von außen und dem Aufsteigen der beheizten Luft innerhalb des bewohnten Raums. Als Annäherung kann der [[Feuchtetransport]] durch Leckagen in eine Konstruktion berechnet werden, indem diffusionshemmende innere Bauteilschichten (z. B. [[Dampfbremse]]benen oder Innenbekleidungen) unberücksichtigt bleiben. Da es sich hier nur um Diffusionsströme handelt und der Antrieb der Luftdruckunterschiede fehlt, sind in der Realität die Feuchtigkeitsbelastungen durch Konvektion wesentlich höher. Bei Luftströmungen durch Leckagen konzentriert sich der Feuchteeintrag auf eine kleine Fläche. Dadurch ist dieser um ein Vielfaches höher, als es die Rechenergebnisse darstellen können.Durch Konvektion kann durch eine Fuge von 1 mm Breite und 1 m Länge (= 1/1000 m²) eine Feuchtigkeitsmenge von 800 g/m und Tag durch Konvektion in die Wärmedämmkonstruktion gelangen (s.o.). Soviel Feuchtigkeit kann auch die diffusionsoffenste [[Unterspannbahn]] nichtaustrocknen lassen, zumal der [[Diffusion]]sstrom eines dünnen Bauteils bei einer geringen/fehlenden Druckdifferenz in der Praxis viel niedriger ist, als die [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] dies vermuten lassen (siehe [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] und [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|μ-Wert]]).
 
==Anreicherung der Feuchtigkeitsmenge infolge innerer Konvektion==
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_005" />:
 
Konvektionsströme können auch innerhalb von Konstruktionen auftreten. Durch die Erwärmung der Konstruktion von außen beim direkten Bescheinen durch die Sonne kann Feuchtigkeit innerhalb des Bauteils aufsteigen und sich ggf. an Stellen sammeln, an denen weitere Konvektionsvorgänge, z. B. durch [[Wechsel]], unterbrochen sind.
 
==Eisschichten sind Dampfsperren==
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_005" />:
 
Kommt es zu einem  [[Tauwasser]]ausfall an Materialschichten, die im Frostbereich liegen (z. B. an außen liegenden [[Luftdichtung]]sbahnen), kann sich dort bei Minustemperaturen eine Eisschicht bilden. Infolge der verhinderten Austrocknung nach außen aus der Konstruktion heraus kommt es zur weiteren Bildung von sehr großen [[Kondensat]]mengen, die wiederum gefrieren. Das Resultat ist eine verringerte [[Wärmedämmung|Dämmwirkung]] des eingesetzten [[Wärmedämmstoff|Dämmstoff]]es sowie eine starke Gefährdung der in der Konstruktion enthaltenen Materialien.
 
 
==Baupraktische Folgen mangelnder Luftdichtung==
{|align="right"
|valign="top"| [[Bild:Wohngesund Schimmel 1.jpg|right|thumb|200px|[[Schimmel]] aufgrund von [[Tauwasser]]]]
|}
Bauschäden  durch [[Schimmel]]bildung drohen, wenn feuchtwarme Raumluft im Winter  z. B. durch Fugen in der Dampfbrems- und [[Luftdichtung]]sebene in die  Wärmedämmkonstruktion eindringt und große Mengen [[Tauwasser]] entstehen. Viele [[Schimmelpilz]]e setzen als sekundäre  Stoffwechselprodukte Gifte, u. a. [[MVOC]] (flüchtige organische  Verbindungen), und Sporen frei, die für Menschen gesundheitsgefährdend  sind. Sie gelten als Allergieauslöser Nummer Eins. Kontakt mit  [[Schimmelpilz]]en sollte man dringend vermeiden. Dabei ist es  unerheblich, ob die [[MVOC]] oder die Sporen über das Essen, also den  Magen, oder über die Lunge mit der Luft in den Körper gelangen.
<br clear="all" />
 
 
== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Qu_1">INFORMATIONSDIENST HOLZ, spezial, ''Flachdächer in Holzbauweise'', Oktober 2008, S. 5</ref>
<ref name="Qu_001"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': WISSEN 2012/13 - [[Bauphysik Studie#Feuchtebelastung durch Konvektion|''Studie „Berechnung des Bauschadensfreiheitspotential von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen“ '']], 2012, S. 66 </ref>
<ref name="QuSS_11">Deutsche Bauzeitung; Heft 12/89, Seite 1639 ff.</ref>
<ref name="Qu_005"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': WISSEN 2012/13 - [[Bauphysik Sanierungs-Studie#Berechnungsmodelle für konvektiven Eintrag|''Sanierungs-Studie: „Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen“ '']], 2012, S. 88 </ref>
</references>
 
 
 
{{NAV Bphys gd1}}
 


[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]
[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]
Abgerufen von „https://wissenwiki.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/12406...34126“

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