Kondensation von Wasserdampf im Bau: Ursachen, Berechnung, Vermeidung

Die Kondensation von Wasserdampf tritt nie zufällig auf. Sie tritt immer dann ein, wenn die Oberflächentemperatur unter den Taupunkt der umgebenden Luft fällt. Diese Bedingung ist eindeutig, vorhersehbar – und wenn Sie sie im Voraus kennen, lassen sich vorbeugende Maßnahmen treffen. Genau deshalb hat die Psychrometrie in der Bauphysik eine unmittelbare wirtschaftliche Wirkung: eine falsch ausgelegte Dampfsperre oder eine fehlende Dämmung verursacht Schäden, deren Behebung ein Vielfaches der richtigen Planung kostet.

Die Physik der Kondensation: vom Dampf zum Tropfen

Wasserdampf ist unter normalen Bedingungen ein unsichtbarer Bestandteil der Luft. Die Kondensation tritt ein, sobald die Luft übersättigt ist – die Dampfmenge überschreitet den Sättigungswert für die gegebene Temperatur. Das geschieht entweder durch das Hinzufügen von mehr Dampf (Dusche, Kochen, Atmen) oder durch das Abkühlen der Luft unter den Taupunkt. Die Kondensationsgeschwindigkeit hängt von der Differenz zwischen dem Dampfpartialdruck in der Luft und dem Sättigungsdruck über der Oberfläche ab – je kälter die Oberfläche, desto schneller nimmt das Kondensat zu.

Die Oberflächenkondensation ist sichtbar und unmittelbar

Sie entsteht an der raumseitigen Oberfläche der Konstruktion, wenn deren Temperatur unter den Taupunkt der Raumluft fällt. Typische Beispiele: das beschlagene Fenster im Winter, Tropfen an einer kalten Rohrleitung, die feuchte Ecke hinter Möbeln an einer unbeheizten Stelle.

Entstehungsbedingung: $ϑ_{\text{Oberfläche}} < ϑ_{τ}$. Der Taupunkt für übliche Winterbedingungen (20 °C / 50 % r. F.) beträgt etwa 9,3 °C – jede Oberfläche, die kälter als 9,3 °C ist (Wärmebrücke, unbeheizte Ecke, schlecht gedämmtes Fenster), wird im Winter feucht.

Wie man das Risiko ermittelt

Im h,x-Diagramm finden wir den Zustand der Raumluft, von ihm ziehen wir eine senkrechte Gerade (konstantes x) nach unten auf die Sättigungslinie – der Schnittpunkt liefert den Taupunkt $ϑ_{τ}$. Diesen vergleichen wir mit der niedrigsten Oberflächentemperatur im Raum. Der Temperaturfaktor der raumseitigen Oberfläche $f_{Rsi}$ nach DIN EN ISO 13788 drückt aus, wie nah die Oberfläche der Taupunkttemperatur ist, und muss $f_{Rsi} \ge f_{Rsi,\min}$ erfüllen.

Die Kondensation im Bauteilinneren ist verborgen und gefährlicher

Die tückischere Form tritt im Inneren der Konstruktion auf, etwa in der Dämmschicht, in einer Sandwichwand, unter der Dachdeckung. Der Wasserdampf dringt durch Diffusion von der warmen Seite (Innenraum) zur kalten (Außenraum) vor und kondensiert an der Stelle, an der die Temperatur unter den Taupunkt des Dampfes mit dem gegebenen Partialdruck fällt. Sie ist unsichtbar, bis sie sich durch Schimmel, Holzfäule oder einen Bauschaden zeigt. Die Behebung ist dann ein Vielfaches teurer.

Glaser-Verfahren vs. dynamische Simulation

Das klassische Glaser-Verfahren (verankert in DIN EN ISO 13788) arbeitet mit stationären Bedingungen: Für jeden Monat berechnet es die Verteilung von Temperatur und Dampfpartialdruck über den Querschnitt und identifiziert die Schichten, in denen der Dampf kondensiert. Einfach, konservativ, normativ. Die dynamische Simulation (WUFI, EnergyPlus) verfolgt den Wärme- und Feuchtestrom über das ganze Jahr einschließlich der Austrocknungsfähigkeit der Konstruktion – sie ist genauer, aber anspruchsvoller bei den Eingangsdaten.

Praktisches Beispiel

Außenwand: Mauerwerk 300 mm + Mineralwolle 160 mm + Fassadenputz. Bedingungen: Innenraum 20 °C / 55 % r. F., Außenraum −12 °C / 80 % r. F. Die Temperatur an der Grenzfläche Mauerwerk/Wolle beträgt etwa −2 °C, der Taupunkt des durch das Mauerwerk diffundierenden Dampfes etwa −5 °C. Da −2 °C > −5 °C, tritt an der Grenzfläche keine Kondensation ein. Würden wir die Dämmdicke auf 80 mm verringern, sänke die Grenzflächentemperatur auf −8 °C, und die Kondensation träte ein. (Überprüfen Sie die genauen Temperaturverläufe mit einer Bauphysik-Software; die Werte sind Richtwerte.)

Lüftung als Werkzeug zur Feuchtekontrolle

Die Lüftung ist der wirksamste Weg, die Innenraumfeuchte zu senken und den Taupunkt nach unten zu verschieben. Ein Luftwechsel von 0,5 h⁻¹ nach den hygienischen Normen entfernt den Großteil der von Personen produzierten Feuchte. In Räumen mit hoher Feuchteproduktion (Bad, Küche, Schwimmbad) genügt die natürliche Lüftung nicht und eine maschinelle Lüftung mit ausreichender Kapazität ist erforderlich (im Bad eine lokale Abluft von 50–90 m³/h). In der Praxis ist es wichtig, den Luftzustand ausreichend weit von der Sättigungslinie zu halten, was sich in PsychroView visuell verfolgen lässt.

Empfehlungen nach Raumtypen

• Fenster – eine Zweifachverglasung ($U_g \approx 1{,}0\ \text{W/(m}^2\text{·K)}$) hat die raumseitige Scheibe bei −12 °C draußen (und 20 °C drinnen) bei etwa 15–16 °C; eine Dreifachverglasung ($U_g \approx 0{,}5\ \text{W/(m}^2\text{·K)}$) verschiebt die Scheibentemperatur über 17–18 °C und bietet eine größere Reserve. Der tatsächliche Wert hängt von den Innenraumbedingungen und dem gewählten Wärmeübergangswiderstand (Rsi) ab.
• Untergeschosse, Keller, Garagen – entscheidend sind die Dämmung gegen das Erdreich und eine kontrollierte Lüftung; warme feuchte Luft, die im Sommer in einen kalten Keller geführt wird, kondensiert unmittelbar.
• Bäder – Dampfsperre an der Decke, direkte Abluft aus der Duschkabine, Fliesenoberfläche über dem Taupunkt.

Häufige Fragen

Was ist die eindeutige Bedingung für die Entstehung von Kondensation? Eine Oberflächentemperatur niedriger als der Taupunkt der umgebenden Luft. Den Taupunkt lesen Sie aus dem h,x-Diagramm oder einem Rechner ab und vergleichen ihn mit der kältesten Stelle der Konstruktion.

Warum ist die Kondensation im Bauteilinneren gefährlicher als die an der Oberfläche? Sie ist im Inneren der Konstruktion verborgen und zeigt sich erst durch einen biologischen oder baulichen Schaden, oft nach Jahren. Sie erfordert eine Berechnung nach DIN EN ISO 13788 oder eine dynamische Simulation.

Hilft eine Senkung der Feuchte gegen Kondensation an Fenstern? Ja. Eine niedrigere Innenraumfeuchte senkt den Taupunkt, sodass auch eine kältere Scheibe trocken bleibt. Eine Alternative ist, die Oberflächentemperatur der Scheibe durch eine bessere Verglasung (Dreifachverglasung) zu erhöhen.