Feuchte in Baustoffen messen
CM -Verfahren (Calziumcarbid - Methode)
Darr -Verfahren (Gravimetrische - Methode)
Widerstandsmessverfahren
Wer misst wie ?
Wonach will man messen?
Hygroskopische Ausgleichsfeuchten unterschiedlicher
Baustoffe
CM -Verfahren (Calziumcarbid - Methode)
In einem Druckbehälter wird eine genau abgewogene, zerkleinerte Menge
eines Baustoffes eingebracht und mit einer definierten Menge Calziumcarbid
CaCl
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im Druckbehälter zusammen gemischt. Dabei
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CM Messegerät mit dem vielen Zubehör
(Foto: Rüpke)
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kommt es zu einer chemischen Reaktion, und im Maße des enthaltenen
Wassers wird Acethylen gebildet. Das Maß des Druckes steht im
Verhältnis zur Volumenfeuchte des Materials.
Das Verfahren ist gut und relativ genau, insoweit, dass es einiger Erfahrung
bedarf, die Proben richtig zu nehmen und aufzubereiten. Kosten ca. 500 Euro
für Gerät, Chemikalien und Ersatzteile. Es können eigentlich alle
Stoffe gemessen werden, bei denen technisch eine einzelne Probenahme sinnvoll
erscheint. Da die Anwendung nicht zerstörungsfrei ist, entstehen immer
kleine Schäden. Die Messung kostet ca. 60 Euro. Eine Probenahme beansprucht
ca. 0,5 - 1 h. Es sind Hilfsgeräte erforderlich.
Darr -Verfahren (Gravimetrische - Methode)
Obwohl in der Praxis etwas komplizierter, hier eine einfache Erläuterung
der Vorgänge. Die gewonnene Baustoffprobe wird eingangs gewogen und in
einem
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Trockenkammer (Foto: Rüpke)
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Feinwaagen (Foto: Rükpe)
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Trockenofen bei max. 105 °C getrocknet. Dabei entweicht das
enthaltene freie Wasser. (Höhere Temperaturen würden auch chemisch
gebundenes Wasser freisetzen).
Am Ende kann nach erneutem Wiegen der Wassergehalt nach Gewicht festgestellt
und in Verhältnisse gesetzt werden. (Hinzu kommt für die Genauigkeiten,
die Berücksichtigung klimatischer Verhältnisse, Exsikkator).
Weiterhin kann anschließend durch Wässerung und erneutes Wiegen die
Sättigungsfeuchte festgestellt werden. Damit ist auch der
Durchfeuchtungsgrad der Probe festgestellt, die gefundene Materialfeuchte zu der
maximalen Wasseraufnahmefähigkeit des Baustoffes.
Das Verfahren ist einfach und man kann an den unterschiedlichsten Stellen
gezielt Proben nehmen, Unwägbarkeiten sind an die Erfahrung der Person
gebunden, die die Proben nimmt.
Beide Verfahren lassen sich (in einem annehmbaren Rahmen) reproduzieren, dass
heißt nachmessen. Eine Probenahme beansprucht ca. 0,5 - 1 h. Es sind
Hilfsgeräte und weitere Laborarbeit, zeitlich abhängig von der
Probenmenge, erforderlich.
Widerstandsmessverfahren
Hierbei wird der unterschiedliche Widerstand eines Materials, der in
Abhängigkeit zu der Feuchte steht, mit einem Widerstandsmessgerät
gemessen, wobei i.d.R. das ablesbare Ergebnis durch automatische Anpassung an die
(ja immer unterschiedlichen) Baustoffkennwerte schon angepasst ist.
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Widerstandsmessgerät für Holzfeuchte, hier mit
Holzrammsonde (Foto: Rüpke)
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Für Tendenzmessungen sehr sinnvoll, Widerstandsmessgerät
mit Einstichnadeln und Hochfrequenzteil für zerstörungsfreies
Messen (Foto: Rüpe)
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Die Messung erfolgt über der Situation angepasste, verschiedene
Messelektroden oder mit hochfrequenten Messgeräten, auch
berührungslos.
Für die Holzfeuchtemessung ist das Ergebnis gut brauchbar, da hier immer
nur die Grenzwertschwellen von schädlicher Feuchte festgestellt werden
müssen.
Bei der Baufeuchtemessung gibt es, sowie es feuchter wird, einige
Einflüsse durch Salze, die im feuchten Baustoff immer enthalten sein
können, und auch leitende Stoffe können eine Störquelle
bilden.
Der Salzgehalt im Baustoff hat also Einfluss auf das Messergebnis. Das
Verfahren wird von erfahrenen Fachleuten daher nur hinsichtlich einer ablesbaren
Tendenz eingesetzt. Hierzu ist es (wenn man fachliche Erfahrung hat) das
praktisch am besten handhabbare Messverfahren.
Die Geräte kosten ca. 250 - 1000 Euro, dazu kommt noch das Zubehör.
Es gibt noch verschiedene Abarten vom Wiederstandmessverfahren (was ja ein weites
Feld ist), die hauptsächlich in hochfrequenten Bereichen arbeiten, aus
Kostengründen und aus praktischen Gründen aber wenig wirtschaftlich und
brauchbar sind.
Die Kosten sind sehr gering, da diese Messungen im Vorübergehen gemacht
werden können. Für den Fachmann ist es ein unverzichtbares
Messgerät, das er immer in der Tasche hat.
Darüber hinaus gibt es noch die abenteuerlichsten technischen Radar-,
Mikrowellen-, Neutronen - Messmethoden, die sich in der Praxis sowohl aus
handlichen als auch wirtschaftlichen Gründen jedoch nicht durchgesetzt
haben, sondern meistens in den Laboren der Wissenschaftler verblieben sind.
Wer misst wie ?
Grundsätzlich ist jedem gerade dann nicht zu trauen, wenn er nur und
überwiegend misst. Feuchtemessungen am Bau führen fast alle
Sachverständige, aber auch manche Handwerker aus (z.B. alle, die nachweisen
müssen, dass sie bestimmte Feuchtegrenzen eingehalten haben: die Holzfeuchte
beim Zimmermann und Tischler, die Material-Untergrundfeuchte beim
Fußbodenleger, Maler, Bautenschützer etc.). Doch das heißt noch
gar nichts.
Geht es um Bauschäden oder besser gesagt, um schädliche Feuchte,
gibt es große Unterschiede der Anwender in der Handhabung von
Feuchtemessungen an Baustoffen. Allein drauf los zu messen, bringt nichts als
eine Menge bunter Messdaten, die man in Computergrafiken so verarbeiten kann,
dass der Bauherr, seines feuchten Bauwerks wegen, vor lauter Angst krank wird.
Das sind die Panikmessungen.
Die Frage ist, was will ich wann, wo, warum messen und wozu? Es ist wichtig,
auch ohne jede Messung das Verhalten der Baustoffe in einer Baukonstruktion
hinsichtlich der schädlichen Feuchte an den vorgefundenen sichtbaren
Tatsachen zu kennen. Darüber hinaus muss man das komplexe Verhalten vom
Bauwerk, sein Wechselverhalten zu Innen- und Außenklima nicht nur aus
Theorie, sondern auch aus Erfahrung möglicher Schadensbilder kennen und
erkennen, um es beurteilen zu können. Die Messung sollte die Arbeit im
(hoffentlich) klugen Kopf des Fachmanns nicht vorab ersetzen, sondern am Ende nur
in der Tendenz bestätigen. Daher ist es am Anfang eigentlich ausreichend,
nur die Tendenz zu messen. Am Ende kann man in Zweifelsfällen, also wenn es
in schädliche Bereiche tendiert, genau messen. Das ist ja auch eine Frage
der Kosten, die man seinem Auftraggeber verursachen will: Immer nur so viel, wie
nötig.
Wonach will man messen?
Ziel einer Feuchtemessung ist es i.d.R., die gemessene tatsächliche
Materialfeuchte im Verhältnis zu der normalen Ausgleichsfeuchte des
jeweiligen Baumaterials festzustellen.
Dazu ist es nötig z.B. die hygoskopische Ausgleichsfeuchte von
unterschiedlichen Baustoffen zu kennen. Eine paralelle
Messung der relativen Luftfeuchte
ist dabei immer
unerlässlich.
Hygroskopische Ausgleichsfeuchten unterschiedlicher
mineralischer Baustoffe
Das Ringen um Gelingen - Temperaturmessung im Reich der Tiere
Die folgende Geschichte führt uns in das Reich der Tiere, wobei aber, wie
wäre es bei unserer Profession auch anders zu erwarten, auch Pilze in einer
Nebenrolle beteiligt sind. Lesen Sie, was ein Huhn mit den komplexen Themen um
Bioenergiereaktor, Wärmemassespeicher, Energietransport, Wärmetauscher,
Solargenerator zu tun hat. Es geht quasi um ein "Passivnest" im Tierreich.
Als John Gilbert in Australien um 1840 die geheimnisvollen großen
Sandhaufen mit Blätterinhalt im Buschland erkundete, entdeckte er nicht nur
darin große Eier, sondern auch das dazugehörige Huhn, was von den
Zoologen unter der Bezeichnung
Leipoa ocatelle
den
Großfußhühnern zugesellt wurde. Er ahnte noch nicht, für
welche Überraschung dieses Huhn noch gut war, und auch nicht was ich daraus
folgerte, als ich davon hörte.
Sein australischer Landsmann Harry Frith war 1950 in der erstaunten Fachwelt
der Überbringer einer Überraschung. Was hatte er entdeckt? Der
große Sandhaufen war gefüllt mit Buschwerk und Laub gefüllt, darin
lagen die Eier des Huhns und die waren bei konstant 34°C gelagert. Eine
Klimakammer? Aber wie? Die Wärme kam von Zersetzung des organischen
Materials durch Pilze. Aber wie kam es soweit und wie ging es weiter? Die
äußeren klimatischen Bedingungen hier lagen zwischen minus 8 und plus
44 Grad Celsius. Also mußte es sehr komplex sein, des Wirken, was die Eier
immer konstant bei der nötigen Bruttemperatur von 34 Grad beließ.
Er sprach von nun an von einem "Thermometerhuhn", weil er herausfand, daß
es das Huhn, sprich der Hahn war, der die Eier im Inneren des Sandhaufens immer
bei gleicher Temperatur von 34 Grad hielt. (1978 fand der Biologe Ray Reichelt
heraus, das sich das "Thermometer" im Schabel des Hahnes befinden muß. Er
wies eine Reaktions- bzw. Messgenauigkeit von 1 Grad Celsius nach).
Seine Beobachtungen : Im Winter fängt der Hahn an, eine Grube
auszuscharren, ca. einen Meter tief und etwa drei Meter im Durchmesser. Er
füllt sodann die Grube mit organischem Material, Laub, Rinde, Geäst
usw.. Schließlich setzen die Winterregen ein und alles durchnäßt.
Danach bedeckt er das Laub zunehmend hoch mit Sand. Nach vier Monaten ist der
Sandberg 1,5 m hoch und bis zu 5 m breit, ein gewaltiger Wärmemassespeicher,
worunter das organische Material wie in einem Bioreaktor an zu gären beginnt
und von allerlei Pilzen unter Abgabe von reichlich Wärme abgebaut wird. Der
Sand wird nun zunehmend wärmer. Täglich mißt das Thermometerhuhn
mit dem Schnabel die Temperatur, bis es die 34 Grad erreicht hat. Damit ist die
Eiablage freigegeben. Bis zum Spätherbst werden von der 2 kg Henne in
Abständen bis zu 24 Eier zu 200 Gramm dem Hahn zur "Bruteinlagerung"
angekündigt. Der öffnet jedesmal den Haufen zur Eiablage bis zur
wärmenden Laubschicht. In der Zwischenzeit ist der Hahn am schufften, die
Temperatur auf 34 Grad konstant zu halten. Im Sommer bei 40 Grad braucht er dazu
andere Maßnahmen. Der Energietransport wird durch ständige Erdbewegung
ausgeführt. Von der Sandmasse werden die jeweils zu heißen Schichten an
den Rand hin abtragen um sie über Nacht abkühlen zu lassen. Morgens
muß er den kühlen Sand wieder auftürmen oder, wenn nicht so warm
wird, nur beimischen. Er muß dabei exakt mischen, um die Temperatur zu
regeln. Im Herbst folgt dann dann eine neue Strategie: alles freilegen, daen Sand
durch die Sonne aufzuwärmen, um danach abends den ausgebreiteten Sand wieder
aufschütten, der das Nest dann über Nacht warmhält. Dann endlich
nach 10 langen Monaten und der Umlagerung vom Tonnen von Sand kann der Hahn
endlich Urlaub machen. Endlich ist er fertig.
Was sagt uns die Geschichte? Natürlich, woher hat der Hahn sein
überaus komplexes Wissen um die Bauphysik? Und das alles ohne Ausbildung.
Tatsächlich, nachdem sich die Kücken durch den Berg an Licht
gekämpft haben, sind Sie auf sich selbst gestellt, können am ersten Tag
fressen und fliegen und natürlich alles das Erstaunliche, was Sie zuvor
gelesen haben. Das uns gewohnte lange Studium an der Baufakultät ist hier
effektiv durch Genübertragung ersetzt worden. Ich mag hier gar nicht
weiterdenken...da steckt noch Großes dahinter. Soweit mir zugetragen wurde,
kam es bei dem baulichen und energetischem Wirken der Thermometerhühner
nämlich noch zu keinen nennenswerten Bau- oder Brutschadenschäden z.B.
durch Kältebrücken oder Feuchteschäden, wie sie ja in unserem
Leben täglich vorkommen.
Architekten und Bauingenieure büffeln hart, um am Bau um das Gelingen zu
ringen. Dem Thermometerhuhn fällt das alles mit den Genen so zu. Ein Schelm,
wer nun fragt, ob und wann das "Thermometerhuhngen" auf Baufachleute
übertragbar wird...
