Feuchteprofil

So entsteht ein Feuchteprofil und was es verrät

Was ein Feuchteprofil über die Ursache verrät

Nach dem Umweltbundesamt ist bei der Ursachensuche zu klären, ob ein Bauteil nur an seiner Oberfläche feucht ist oder ob Wasser in ihm steckt. Durch geeignete Bauwerksdiagnostik ist anhand der Feuchteprofile und der Untersuchung des Konstruktionsaufbaus zu ermitteln, welche Feuchtezufuhr vorliegt.^[1]

Die Logik dahinter folgt dem Weg des Wassers. Ist ein Bauteil an der Oberfläche feucht und im Kern trocken, kommt die Feuchte von der Oberfläche, etwa aus Tauwasser. Liegt das Maximum im Inneren, sitzt die Quelle im Bauteil, zum Beispiel eine undichte Leitung. Nimmt die Feuchte von unten nach oben ab, spricht das für Wasser, das aus dem Boden aufsteigt. Von außen sehen alle drei Fälle gleich aus, erst das Profil trennt sie.

Feuchteprofile über die Tiefe: Proben und Bohrkerne

Für Profile über die Tiefe nennt der Sachstandsbericht der WTA zur Feuchtemessung vor allem Bohrkerne.^[2] Sie brauchen mindestens 50 mm Durchmesser, abschnittsweise entnommen, mit einer Länge vom etwa zwei- bis dreifachen Kerndurchmesser, eignen sie sich besonders zur Ermittlung von Feuchteprofilen in Bauteilen.^[2] Die geringste Veränderung des Wassergehalts beim Bohren ergibt sich mit Pressluft zur Kühlung und einer Absaugung für das Bohrmehl.^[2]

Bohrmehl aus einem Spiralbohrer ist schneller gewonnen, verändert aber den Wassergehalt relativ stark, und das Mehl aus verschiedenen Tiefen vermischt sich. Auf diese Weise lassen sich nach dem Sachstandsbericht nur qualitative Ergebnisse ermitteln.^[2] Die Proben werden nach Tiefe getrennt, wasserdampfdicht verpackt und anschließend gewogen und getrocknet.^[2] Jede Tiefe wird für sich nach der Darr-Methode ausgewertet, sodass sich der Wassergehalt Schicht für Schicht ergibt.^[2] Nach einem Wasserschaden stehen solche Werte über die Tiefe als Messwerte im Trocknungsprotokoll, und an derselben Stelle wiederholt zeigen sie, ob die Feuchte auch im Kern abnimmt.

Feuchteprofile ohne Materialprobe

Auch das Luftfeuchte-Ausgleichsverfahren liefert Profile. Dabei dient ein Bohrloch als Messkammer, und wenn man es abschnittsweise abdichtet, lassen sich Feuchteprofile messen, auch über einen längeren Zeitraum.^[2] Für Beton wurde außerdem die Multiring-Elektrode entwickelt, eine Serie von Elektroden, mit der Widerstandsmessungen bei Wechselspannung Feuchteprofile erfassen.^[2]

Mikrowellengeräte werden an Bewehrungsstahl, Installationsleitungen und Hohlräumen gestreut, was das Signal verfälschen kann, für die Messung von Feuchteprofilen sind nach dem Sachstandsbericht aber Konzepte entwickelt worden, die diese Störungen verringern.^[2] Die Neutronensonde erfasst die Feuchte integral in einer Halbkugel mit etwa 30 cm Radius unter dem Gerät, innere Bereiche tragen dabei mehr zum Ergebnis bei als äußere, und Salze oder Bewehrung beeinflussen ihr Signal nicht.^[2]

Das Umweltbundesamt verlangt für Sondenmessungen in Fußböden und Wänden mehrere Messungen an verschiedenen Stellen, damit ein Schaden aussagekräftig erfasst wird.^[1] Ein einzelnes Bohrloch beschreibt einen Punkt, ein Profil entsteht erst aus mehreren.

Feuchteprofil in der Fläche: Kartierung

Für die Verteilung über die Fläche eignen sich zerstörungsfreie Verfahren. Nach dem Sachstandsbericht erlauben viele davon eine halbquantitative Ermittlung von Feuchteunterschieden, sodass flächige Kartierungen möglich sind, sie eignen sich darum besonders für die Leckortung und die Ermittlung der Ursachen von Feuchteschäden.^[2] Die Kartierung zeigt zugleich, wo Proben für die Darr-Methode gezielt entnommen werden sollten, und senkt so die Zahl der zerstörenden Eingriffe.^[2] Wiederholt man die Kartierung an denselben Punkten, zeigt sich, wie sich eine feuchte Zone mit der Zeit verändert.

Die Thermografie verschafft nach demselben Bericht schnell einen qualitativen Überblick über große Flächen, an denen dann genauer untersucht wird, berührungslos und aus der Entfernung.^[2] Feuchte Baustoffe sind aus zwei Gründen anders temperiert als trockene: Verdunstendes Wasser entzieht der Oberfläche Energie, und ein durchfeuchteter Baustoff leitet Wärme schneller ab.^[2] Alle anderen Ursachen für Temperaturunterschiede stören, etwa Wärmebrücken, Inhomogenitäten, Verschattung, Sonne, Staub oder ein Tauwasserfilm, quantitative Werte liefert das Verfahren nicht.^[2]

Das Umweltbundesamt nennt die raumseitige Gebäudethermografie als ergänzende bauphysikalische Untersuchung, die Temperaturdifferenzen sichtbar macht, welche auf Wärmebrücken oder Feuchte in der Bausubstanz hindeuten können.^[1] Nach einer Aufnahme werden die Messstellen für quantitative Verfahren festgelegt.^[2]

Feuchteprofil über die Wandhöhe

Wasser aus dem Erdreich steigt über Kellerwände, Fundamente und Mauerwerk auf, wenn sie nicht ausreichend abgedichtet sind, so beschreibt es das Umweltbundesamt.^[1] Ein Profil über die Höhe zeigt diesen Fall deutlich: Die Feuchte ist am Sockel am höchsten und nimmt nach oben ab, bis Nachschub und Verdunstung sich die Waage halten. Dringt dagegen Schlagregen über eine Außenwand ein, die nicht ausreichend gegen Regenwasser geschützt ist, einen Weg der Feuchte, den das Umweltbundesamt ausdrücklich nennt, ist die Wand außen feuchter als innen.^[1]

Nach einem Leitungswasserschaden sieht das Profil anders aus. Die Feuchte breitet sich von der Schadensstelle aus, und im Inneren der Wand liegt sie höher als an der Oberfläche, solange das Wasser noch nachläuft. Wir messen Wände darum in mehreren Höhen und Tiefen, bevor wir festlegen, was getrocknet und was geöffnet wird.

Feuchteprofil im Estrich

Auch in einem Estrich ist die Feuchte selten gleichmäßig verteilt. Ein Estrich auf Trennlage oder Dämmschicht trocknet nach dem TKB-Merkblatt 16 von oben nach unten, und über seine Dicke stellt sich ein Feuchtegradient ein, der von unten nach oben abnimmt.^[3] Eine Probe aus dem unteren Bereich zeigt darum höhere Werte als eine über den ganzen Querschnitt, und eine Abdeckung während der Trocknung kann den Gradienten verkleinern.^[3]

Nach einem Wasserschaden kann sich das Profil umkehren, wenn Wasser von oben einwirkt: Der Feuchtegehalt steigt dann oberseitig an, was sich nach dem Merkblatt bei einer Vorprüfung mit elektrischer Messung erkennen lässt.^[3] Wer nur an der Oberfläche misst, sieht den nassen oberen Bereich und übersieht, dass das Wasser in der Dämmschicht darunter steht.

Feuchteprofile und Salze

Mit dem Wasser wandern gelöste Salze. Beim Austrocknen strömt das Wasser in den Poren anfangs rascher nach außen, als die Oberfläche es abgeben kann, später wandert die Zone der Verdunstung ins Innere.^[4] Wo das Wasser verdunstet, reichern sich Salze an, und ein Feuchteprofil, das mit einer Leitfähigkeitsmessung gewonnen wurde, kann an diesen Stellen feuchter aussehen, als es ist.

Für eine Salzuntersuchung eignet sich nach dem WTA-Sachstandsbericht die Gefriertrocknung unterhalb von 0 °C, weil dabei keine Umverteilung neben der Feuchte stattfindet und die Probe danach auf ihre Salzverteilung untersucht werden kann.^[2]

Die Messpunkte eines Profils halten wir in einem Grundriss mit Höhe und Tiefe fest und messen bei Kontrollen an denselben Stellen. So zeigt der Plan, wo es nass ist und wie sich die feuchte Zone mit der Trocknung zurückzieht. Jedes Profil steht mit Messverfahren, Tiefe und Datum im Protokoll, damit spätere Messungen vergleichbar bleiben.