zurück

A.4.5 Wasserdampf-Diffusionsstromdichte

Die Wasserdampf-Diffusionsstromdichte g durch ein Bauteil im stationären Zustand, in kg/ (m² × h), im Folgenden nur noch Diffusionsstromdichte g genannt, wird nach Gleichung (A.11) berechnet.

g = (p_i - p_e) / Z ( A.11)

Dabei ist

A.4.6 Dampfdruckverteilung und Tauwasserausfall im Bauteilinneren

Tauwasser kann im Inneren von Bauteilen nur dann ausfallen, wenn ein Temperaturgefälle über den Bauteilquerschnitt vorhanden ist und der Wasserdampfteildruck im Bauteilinneren den Sättigungszustand (Wasserdampfsättigungsdruck) erreicht. Um festzustellen, ob und an welcher Stelle im Querschnitt Tauwasser ausfällt, ist die Verteilung des Wasserdampfteildrucks mit der Verteilung des Wasserdampfsättigungsdrucks über den gesamten Querschnitt zu vergleichen. Dabei hängen die vorhandene Dampfdruckverteilung von den beiden umgebungsseitigen Wasserdampfteildrücken sowie von den Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderständen der Bauteilschichten und die Sättigungsdampfdruckverteilung von der Temperaturverteilung über den Querschnitt ab.

Für das grafische Verfahren nach [4] in den Literaturhinweisen zur Bestimmung des Tauwasserausfalls wird zunächst die Temperaturverteitung im Bauteilquerschnitt ermittelt (siehe A.3.6). In einem so genannten Diffusionsdiagramm (siehe Bild A.2) sind dann auf der Abszisse die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken Sd der einzelnen Baustoffschichten nacheinander, von innen nach außen aufzutragen. Die Ordinate gibt den Wasserdampfdruck an.

In das Diagramm werden über dem Querschnitt des Bauteils im Maßstab der s_d-Werte der aus der Temperaturverteilung resultierende Wasserdampfsättigungsdruck ps (höchstmöglicher Wasserdampfdruck) und der vorhandene Wasserdampfteildruck eingetragen. Dabei ergibt sich im Diffusionsdiagramm die

Verteilung des Wasserdampfsättigungsdruckes als temperaturabhängiger Kurvenzug (siehe Temperaturabhängigkeit von p_s in A.4.2) und die Verteilung des vorhandenen Wasserdampfteildruckes als Verbindungsgerade der Drücke p_i und p_e an beiden Bauteiloberflächen. Berühren sich die Gerade und die Kurve des Wasserdampfsättigungsdruckes nicht, so fällt kein Tauwasser aus (vergleiche Bild A.3, Fall a). Würde die Gerade den Kurvenzug des Wasserdampfsättigungsdruckes schneiden, sind statt der Geraden von den Drücken p_i und p_e aus die Tangenten an die Kurve des Sättigungsdruckes zu zeichnen, da der Wasserdampfteildruck nicht größer als der Sättigungsdruck sein kann (vergleiche Bilder A.4 bis A.6, Fälle b bis d). Die Berührungsstellen der Tangenten mit dem Kurvenzug des Wasserdampfsättigungsdruckes bestimmen bzw. begrenzen den Ort bzw. den Bereich des Tauwasserausfalls im Bauteil.

Die prinzipielle Vorgehensweise zur Feststellung, ob im Bauteilquerschnitt Tauwasser ausfällt, ist in Bild A.2 schematisch dargestellt.

Bild A.2 - Schematische Darstellung der Verteilungen für Temperatur, Wasserdampfsättigungsdruck und Wasserdampfteildruck über den diffusionsäquivalenten Luftschichtdicken der Einzelschichten eines mehrschichtigen Bauteils zur Feststellung eines etwaigen Tauwasserausfalls im Querschnitt

Im dargestellten Beispiel bleibt der Querschnitttauwasserfrei, da keine Berührung zwischen der Kurve des Wasserdampfsättigungsdruckes und der Geraden der aktuellen Wasserdampfteildruckverteilung auftritt.

A.5 Wärmeschutztechnische Berechnungen zur Vermeidung kritischer Feuchte auf Innenoberflächen

A.5.1 Allgemeines

Zur Vermeidung von Tauwasserbildung auf Bauteilinnenoberflächen darf die Temperatur der raumseitigen Oberfläche, welche vom Wärmedurchlasswiderstand des Bauteils abhängt, die Taupunkttemperatur der Raumluft nicht unterschreiten. Die Taupunkttemperatur es ist in Tabelle A.4 angegeben.

Tabelle A.4 - Taupunkttemperatur der Luft in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchte