Kondensation

So kondensiert Wasserdampf an einer kalten Leitung

Wie Kondensation physikalisch abläuft

Nach dem Deutschen Wetterdienst tritt Kondensation ein, wenn der Sättigungsdampfdruck überschritten wird, etwa weil sich Luft durch Strahlung oder Wärmeleitung abkühlt oder weil ihr Wasserdampfgehalt steigt.^[1] Beide Auslöser kommen in jedem Haus vor. Luft kühlt an kalten Wänden, Fenstern und Leitungen ab, und Kochen, Duschen oder Wäschetrocknen erhöhen den Wasserdampfgehalt der Raumluft.

Die Temperatur, ab der abkühlende Luft Wasser abgibt, ist der Taupunkt. Das Schweizer Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie beschreibt ihn als die Temperatur, auf die Luft bei gleichbleibender absoluter Feuchte abgekühlt sein muss, damit der Wasserdampf kondensiert, die relative Luftfeuchtigkeit erreicht dann 100 Prozent.^[2] Bei der Kondensation wird außerdem Wärme frei, die latente Wärme, die dem Wasser beim Verdunsten entzogen worden ist.^[1]

Ein Rechenbeispiel mit angenommenen Werten: Im Keller hat die Luft 18 °C und 70 Prozent relative Luftfeuchtigkeit, ihr Taupunkt liegt bei rund 12,4 °C.^[3] Kühlt eine Kaltwasserleitung ihre Oberfläche auf 12 °C, bildet sich an ihr Kondenswasser.^[2] Tropft es ab, entsteht darunter eine feuchte Stelle, ohne dass die Leitung undicht ist.

Wie viel Wasser bei der Kondensation ausfällt

Wie viel Wasser kondensiert, hängt davon ab, wie weit die Luft unter ihren Taupunkt abkühlt. Kühlt Luft von 20 °C mit 60 Prozent relativer Feuchte an einer kalten Fläche auf 10 °C ab, fallen rechnerisch rund 1,3 Gramm Wasser je Kubikmeter Luft aus.^[3][4] Das wirkt wenig. Streicht die Raumluft aber über Stunden an derselben kalten Stelle entlang, gibt jeder Kubikmeter dort seinen Anteil ab, bis das Wasser sichtbar abläuft oder in Putz, Tapete und Fugen einzieht. Solche Stellen sind Kaltwasserleitungen, ungedämmte Außenecken oder alte, einfach verglaste Fenster. Auch wenn eine Klimaanlage tropft, steckt dasselbe Prinzip dahinter: Am kalten Wärmetauscher fällt Wasser aus der Raumluft aus, das über einen Ablauf abgeführt werden muss.

Kondensation an Oberflächen im Wohnraum

Oberflächenkondensat entsteht dort, wo Raumluft auf eine Fläche trifft, die kälter ist als ihr Taupunkt. Nach dem Leitfaden des Umweltbundesamtes entsteht Oberflächenfeuchte, wenn zu feuchte Raumluft auf zu kalte Flächen trifft, oft wirken beide Ursachen zusammen.^[5] Gefährdet sind vor allem Außenwandecken, Wandflächen hinter Möbeln und Stellen mit Wärmebrücken.^[5]

Wie viel Wasser täglich in die Raumluft gelangt, zeigt eine Übersicht im Leitfaden, die auf Erfahrungswerten des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik beruht.^[5]

Heizen wirkt Kondensation auf zwei Wegen entgegen: Es senkt bei gleichem Wassergehalt die relative Luftfeuchte und erwärmt die Oberflächen der Innenwände.^[5] In Räumen, die wenig oder gar nicht beheizt werden, steigt die Gefahr entsprechend, zumal im Schlafzimmer durch Atmen und Schwitzen zusätzlich Feuchte frei wird.^[5]

Kondensation im Bauteil: Tauwasser, das niemand sieht

Wasserdampf bleibt nicht an der Oberfläche stehen. Er wandert durch die Schichten eines Bauteils und kann dort ausfallen, wo eine Schicht kälter ist als sein Taupunkt. Tauwasser im Bauteil setzt nach dem Gebäudeforum der Deutschen Energie-Agentur die Funktion der Wärmedämmung herab, und dauerhaft entstehende Feuchte kann Schimmel und Korrosion verursachen.^[6]

Ob eine Konstruktion im Winter Tauwasser sammelt, wird nach DIN 4108-3 mit dem Glaser-Verfahren nachgewiesen, einem Periodenbilanzverfahren, oder mit einer hygrothermischen Simulation nach DIN EN 15026.^[6] Zulässig sind in Dach- und Wandkonstruktionen höchstens 1,0 Kilogramm Tauwasser je Quadratmeter, an Schichtgrenzen, die kein Wasser kapillar aufnehmen können, höchstens 0,5 Kilogramm.^[6] Die Feuchte von Holz darf dabei um höchstens 5 Prozent steigen, die von Holzwerkstoffen um höchstens 3 Prozent.^[6]

Maßgeblich ist die Jahresbilanz. Was während der Tauperiode anfällt, muss nach dem Gebäudeforum in der Verdunstungsperiode wieder an die Umgebung abgegeben werden können.^[6] Eine Konstruktion darf im Winter also etwas Wasser aufnehmen, sie muss es im Sommer aber vollständig wieder loswerden.

Kondensation hinter einer Innendämmung

Besonders heikel ist Kondensation hinter einer nachträglichen Innendämmung. Nach dem Umweltbundesamt kann die Temperatur hinter der Dämmung unter den Taupunkt der Raumluft sinken. Gelangt Raumluft durch Konvektion hinter die Platten, steigt dort die Feuchte, Dämmstoffplatten sollen darum vollflächig mit der Außenwand verklebt sein.^[5]

Auch Dampfdiffusion kann hinter einer Innendämmung Tauwasser erzeugen, weil die Oberfläche hinter der Dämmung mit steigendem Dämmwert zeitweise deutlich unter die Taupunkttemperatur der Innenluft sinkt.^[5] Kapillararme Standarddämmstoffe wie Mineralwolle hält der Leitfaden innen nur für geeignet, wenn ihr Dämmwert im Vergleich zur Wand dahinter gering ist oder raumseitig eine Dampfbremse angebracht wird. Kapillaraktive Dämmstoffe wie Kalziumsilikatplatten sind nach derselben Quelle besser geeignet.^[5]

Sommerkondensation in Kellern und selten genutzten Gebäuden

Einen Sonderfall erhöhter Oberflächenfeuchte beschreibt das Umweltbundesamt als Sommerkondensation. Sie tritt vor allem in Souterrain- und Kellerräumen auf und in Gebäuden, die nicht dauernd genutzt werden.^[5] Warme, feuchte Außenluft trifft dort auf Wände, die kühler sind als ihr Taupunkt, und das Wasser schlägt sich an den Flächen nieder, die am längsten kalt bleiben.

Zur Vermeidung von Schimmelbefall nennt der Leitfaden eine Lüftung, die über Sensoren für die absolute Feuchte geregelt wird, bei Bedarf ergänzt durch Luftentfeuchtungsgeräte. Für Räume der Nutzungsklasse III hält er es für sinnvoll, das Lüften in die frühen Morgenstunden oder spät in die Nacht zu verlegen.^[5] Ein Fenster, das an einem warmen Nachmittag offen steht, bringt in solche Räume mehr Wasser hinein als hinaus.

Kondensation oder Leck: woran sich der Unterschied zeigt

Der Leitfaden des Umweltbundesamtes trennt bei der Ursachensuche Feuchte, die an der Oberfläche entsteht, von Wasser, das im Bauteil steckt.^[5] Liegt die Ursache in zu kalten Oberflächen, empfiehlt er zu prüfen, ob sich der Wärmeschutz verbessern lässt, damit die Oberflächentemperatur steigt.^[5] Bei Wasser im Bauteil zeigen Feuchteprofile über die Wand, woher die Feuchte kommt.^[5]

Bei Schadensaufnahmen zeigen sich typische Muster. Kondensat erscheint flächig an den kältesten Stellen, in Raumecken, hinter Möbeln und an Außenwänden, und es nimmt in der Heizperiode zu. Ein Leck hat einen Ausgangspunkt, von dem aus sich die Feuchte ausbreitet, und es bleibt unabhängig von Jahreszeit, Heizen und Lüften bestehen.

Bei der Feuchtigkeitsmessung vergleichen wir die Oberflächentemperaturen mit dem Taupunkt der Raumluft und messen die Feuchte im Bauteil an mehreren Punkten. Liegt die Oberfläche am Taupunkt und ist das Bauteil im Inneren trocken, spricht der Befund für Kondensation. Steigt die Feuchte zur Tiefe hin an oder sammelt sie sich um eine Leitung, folgt die Leckortung.

Wo Kondensation im Haus häufig übersehen wird

• Kaltwasserleitungen ohne Dämmung in warmen, feuchten Räumen, an denen sich Wasser sammelt und abtropft
• Wandflächen hinter Schränken und Betten an Außenwänden, die die warme Raumluft kaum erreicht^[5]
• Wenig beheizte Schlafzimmer, Gästezimmer und Abstellräume, in die warme, feuchte Luft aus dem Wohnbereich strömt^[5]
• Keller und Souterrainräume im Sommer, wenn warme Außenluft auf kühle Wände trifft^[5]
• Die Rückseite einer Innendämmung, an der Raumluft durch Fugen oder Fehlstellen hinter die Platten gelangt^[5]