Die Umgebungsluft enthält Feuchte in gasförmigem Zustand, bauphysikalisch bezeichnet als Dampf.
Eine gedankliche Extraktion des in der Luft befindlichen Feuchteanteils führt zur tatsächlich enthaltenen Wassermenge, der absoluten Luftfeuchte ν[kg/m³].
Dem gegenüber beschreibt der im Verhältnis zur maximalen absoluten Feuchte prozentual in der Luft enthaltene Feuchteanteil die sogenannte relative Luftfeuchte φ[%].
Tauwasserentstehung
Nähert sich die relative Luftfeuchte aufgrund eines Feuchteanstiegs oder einer Temperaturabsenkung
dem Wert von φ=100%, wandelt sich der Aggregatzustand des Wassers von Gasförmig zu Flüssig. Die Feuchte kondensiert bzw. es fällt Wasser aus. Bauphysikalisch steht dafür der Begriff Tauwasser.
Tautropfenbesatz an einer Rohbaudecke
Tautropfenbesatz an einem Metallbauteil
Für das beim Schmelzen von Eis oder Schnee, dem Übergang vom Aggregatzustand Fest zu Flüssig,
entstehende Schmelzwasser wird oft umgangssprachlich ebenfalls der Begriff Tauwasser, dann
jedoch bauphysikalisch unzutreffend, verwendet.
Die Temperatur, bei der Tauwasser auftritt, wird bauphysikalisch als Taupunkt bezeichnet.
Oberflächentauwasser
Dieses fällt an, wenn der Taupunkt an einer Bauteiloberfläche unterschritten wird.
Oberflächentauwasser an einem Verglasungsrand
Tauwasser im Innern von Bauteilkonstruktion
Im Konstruktionsinnern fällt Tauwasser dann an, wenn Feuchte auf dem Diffusions- oder
Konvektionsweg an eine Bauteilebene gelangt, an der der Taupunkt unterschritten ist.
Diffusionsbedingte Durchfeuchtung aufgrund Tauwasserakkumulation in einem
Wandquerschnitt
Bei einer Diffusion wandern die in der Luft enthaltenen Feuchtemoleküle dem Gefälle von hoher zu
niedrigerer Dampfkonzentration folgend durch die Materialschichten einer Bauteilkonstruktion
hindurch. Taupunkt und Tauwassermenge steuern sich dabei unter anderem über die
materialspezifischen Eigenschaften zur Wärmedämmung und zum Diffusionswiderstand.
Konvektion befördert Feuchte via Luftströmung unmittelbar durch Konstruktionslücken (grundsätzlich
mittels ausreichender Luftdichtheit auszugrenzen).
Tautropfenbesatz aufgrund konvektiv zu einem Fensterfalz geführter Raumluftfeuchte
Berechnungen zum Tauwasserschutz
Eine Betrachtung des Tauwasserschutzes, bauphysikalisch des klimabedingten Feuchteschutzes, erfolgt anhand anerkannter ingenieurgemäßer Berechnungsverfahren. Dafür werden prognostizierte oder tatsächliche Temperatur- und Feuchterandbedingungen sowie die vorliegenden konstruktiven Gegebenheiten zugrunde gelegt.
Beispielsweise werden anhand von Diffusionsberechnungen die Mengen der in der kalten Jahreszeit, der sogenannten Tauperiode, anfallenden und der in der warmen Jahreszeit, der sogenannten Verdunstungsperiode, abtrocknenden Feuchte gegenübergestellt.
An Wärmebrückenmodellen wird beispielsweise simuliert, inwieweit ein Tauwasseranfall auf eine kritische Bauteiltemperatur zurückzuführen ist.
Im einfachen Fall können unveränderliche, sogenannte stationäre Temperatur- und Feuchterandbedingungen sowie feste jährliche oder monatliche Tau- und Verdunstungszeiträume rechnerisch angesetzt werden.
Differenziertere Bilanzierungen erfolgen mit zeitechten Abläufen auf Basis veränderlicher, sogenannter instationärer, Temperatur- und Feuchterandbedingungen.
Spezielle Tauwasserbilanzierungen sind in Schwimmbädern nötig, in denen allgemein aufgrund meist ganzjährigen Betriebs keine ausgeprägte Verdunstungsperiode existiert.
Ergebnis der Berechnungen ist entweder ein Beleg dafür, dass kein nennenswerter Tauwasseranfall zu erwarten ist oder eine anfallende Tauwassermenge von der Bauteiloberfläche wieder abtrocknet bzw. aus dem Konstruktionsinnern wieder abgeführt wird, ohne einen feuchtebedingten Schaden zu hinterlassen.
Anderenfalls kann eine Tauwasserakkumulation prognostiziert sein, die ein Risiko irreversibler Baustoffschäden, wie beispielsweise an Wärmedämmstoff oder Gipskarton, sowie von Korrosion und Schimmel begründet.
Beratende und gutachterliche Tätigkeiten zu Tauwasser
Zum Spektrum Tauwasser
- erfolgen gutachterliche Beratungen und es
- werden Gutachten erstellt,
– zur Prognose einer Tauwasserentwicklung,
– mit Blick auf eine zuverlässige Tauwasservermeidung und
– eine Instandsetzung feuchtegeschädigter Konstruktionen sowie - insbesondere bezüglich einer Vermeidung und Instandsetzung bei Bedarf
– die technische Realisierbarkeit,
– eine problemlose handwerkliche Ausführbarkeit und
– ein wirtschaftlich angemessenes Aufwand-zu-Nutzen-Verhältnis berücksichtigt.