Andreas Nordhoff - PlanungsPraxis Lüftung in Wohngebäuden - Planung und Umsetzung nach DIN 1946-6

1.4.4 (Raum-)Luftfeuchte

Bei der Luftfeuchte wird unterschieden in absoluter Feuchtegehalt und relative Luftfeuchte. Während der absolute Feuchtegehalt x den dampfförmigen Wassergehalt der Luft in Gramm Wasser je Kilogramm trockene Luft in [g/kg] oder [kg/kg] beschreibt, stellt die relative Luftfeuchte φ den jeweils in der Luft vorhandenen prozentualen Anteil an dampfförmigem Wasser zur physikalisch höchstmöglichen (Wasser-)Menge in [%] (oder dimensionslos [-]) dar. Die Höchstmenge an dampfförmigem Wasser wird dabei von der Kondensationsgrenze (φ = 100 % bzw. 1) bestimmt. Sie ist temperaturabhängig und kann mithilfe des Mollier-(h, x)-Diagramms ermittelt werden (Bild 1.2). Für das dargestellte Beispiel (θ i= 22 °C und ϕ i= 0,5) beträgt sie ca. 8 g/kg bei der Lufttemperatur von ca. 11 °C. Die relative Luftfeuchte von ϕ O= 0,775 bei einer Wandoberflächentemperatur von ca. θ O= 15 °C entspricht dabei in etwa der Grenzfeuchte (ϕ O,min= 0,8) für ein beginnendes Schimmelpilzwachstum, wenn sie sich an einer Wandoberfläche länger andauernd einstellt bzw. diese noch überschreitet. Nach [DIN EN ISO 13788] sind darunter die „ monatlichen Mittelwerte der relativen Luftfeuchte an den Oberflächen“ mit einer „kritischen relativen Feuchte ϕ si,cr “ von mehr als 0,8 zu verstehen, sofern keine „näheren Informationen aus nationalen Bestimmungen oder anderweitig vorliegen“ . Solche enthält der [DIN SPEC FB4108-8] : „Eine Schimmelpilzbildung kann auftreten, wenn an mindestens fünf aufeinanderfolgenden Tagen die relative Luftfeuchte auf der Bauteiloberfläche mindestens 12 h/d einen Wert von mehr als 0,8 aufweist.“

Unter solchen Bedingungen kann sich infolge vermehrter Sporenfreisetzung eine Gesundheitsgefährdung ergeben.

Bild 1.2: Mollier-(h, x)-Diagramm mit senkrechter Abkühlungslinie (Abkühlungsgerade) [Heinz11]

Durch Verdunstung an der Hautoberfläche des Menschen, die durch die absolute Luftfeuchte beeinflusst wird, entsteht ein Wärmeverlust, der sich wiederum ebenfalls auf die thermische Behaglichkeit auswirkt. „Bei Temperaturen < 26 °C und bei mäßiger körperlicher Tätigkeit ist dieser Einfluss jedoch sehr begrenzt. In einem gemäßigten Umgebungsklima hat die Luftfeuchte deshalb nur eine geringe Auswirkung auf das Wärmeempfinden. Üblicherweise wird eine um 10 % höhere relative Luftfeuchte als genauso ‚warm‘ empfunden wie eine um 0,3 K höhere operative Temperatur“. Bezüglich der Grenzwerte der Luftfeuchte kann hinsichtlich „Wärmeempfinden, […] und Trockenheit der Haut sowie Reizung der Augen […] ein weiterer Bereich für die Luftfeuchte“ angenommen werden [DIN EN ISO 7730].

Nach [DIN EN 15251] „verursacht lang andauernde hohe Raumluftfeuchte mikrobielles Wachstum, während sehr niedrige Luftfeuchte (< 15 bis 20 %) Trockenheit und Reizungen der Augen und Luftwege“ hervorruft. Die dafür häufig noch verantwortlich gemachte Staubverschwelung dürfte bei den heute üblichen niedrigen Vorlauftemperaturen in Heizkörpern von ≤ 60 °C keine wesentliche Rolle mehr spielen. Vielmehr sind hohe Lufttemperaturen und u. U. auch zu große Luftvolumenströme bei tiefen Außentemperaturen die Ursachen dafür (Bild 1.3). „Die Anforderungen an die Luftfeuchte beeinflussen die Auslegung von Entfeuchtungs- (Kühllast) und Befeuchtungsanlagen und den Energieverbrauch. […] Üblicherweise ist keine Befeuchtung oder Entfeuchtung der Raumluft erforderlich (z. B. überwiegend im Wohnungsbau); werden jedoch Befeuchtungs- und/oder Entfeuchtungsanlagen eingesetzt, so sollte eine übermäßige Befeuchtung und Entfeuchtung vermieden werden.“

Abweichend von [DIN EN 15251] wird im zugehörigen Nationalen Anhang (NA) die Einhaltung von ≥ 30 % (entspricht abweichender Einordnung in Kategorie I, für Kategorie II gilt: ≥ 25 %) empfohlen, wenn während der Heizzeit gesundheitliche Beeinträchtigungen, wie z. B. das Austrocknen der Schleimhäute, vermieden werden sollen. Nach [DIN 1946-6] können die Zeiträume, in denen bei tiefen Außentemperaturen die Raumluftfeuchte unter 30 % abfällt bzw. abzufallen droht, verkürzt werden, indem Anlagen oder Geräte auch bei Anwesenheit der Nutzer vorübergehend mit geringeren Luftvolumenströmen betrieben werden. Bild 1.3 zeigt am Beispiel eines Wohnraums (ohne Luftbefeuchtung) mit zwei Personen und fünf mittleren Pflanzen, in welchem Maße die Menge des Außenluftvolumenstroms die relative Luftfeuchte in Abhängigkeit von der Raumlufttemperatur bei

der mittleren Außenlufttemperatur für Berlin im Zeitraum von September bis Mai (≈ 5 °C) sowie

bei häufig länger anhaltenden mittleren tiefen Außenlufttemperaturen (- 5 °C)

beeinflusst.

Bild 1.3: Abhängigkeit der relativen Raumluftfeuchte vom zugeführten Außenluftvolumenstrom und von der Raumlufttemperatur im Heizungsfall (Außenlufttemperatur: 5 °C und -5 °C) (Quelle: Heinz)

Zur Vermeidung eines Abfalls der relativen Luftfeuchte unter bspw. 25 % und damit auch zur Vermeidung der o. a. Empfindungsstörungen, kann neben der Verringerung der Außenluftzufuhr also auch die Raumlufttemperatur zeitweilig reduziert werden. Kompensierend wird jedoch u. U. eine Anpassung der Bekleidung notwendig.

Für den im Wohnungsbau zzt. noch nicht sonderlich relevanten Sommerfallgelten gemäß Nationalem Anhang 65 % für die relative und 11,5 g/kg für die absolute Feuchte (auch als Schwülegrenze/-kurve bezeichnet) der Luft als Obergrenze. Oberhalb ergäbe sich die Konsequenz einer Kühlung mit dem damit verbundenen energetischen Mehraufwand und bei Luftkühlung mit den aus hygienischen Gründen nicht ganz unproblematischen Instandhaltungsmaßnahmen.

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