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Gerit Kluth:
"Schadensverursachende Kondensation an Oberflächen - Messung der Menge von abrinnendem Kondensat an einer Aluminiumplatte";
Betreuer/in(nen): T. Bednar, M. Bühler; Institut für Werkstofftechnologie, Bauphysik und Bauökologie, 2021; Abschlussprüfung: 30.11.2021.

m Bauwesen spielt das Thema Kondensation eine große Rolle. Feuchtigkeit in Gebäuden kann zu gesundheitsschädigender Schimmelbildung und zu Beschädigungen der Bausubstanz führen. Viele Normen und Richtlinien in Österreich geben eine Vielzahl an Ausführungsvorgaben für Bauteile und Anschlüsse vor, damit die Bildung von Kondensation und ihre Folgen vermieden werden. Eine wichtige Größe dafür ist der in der ÖNORM B 8110 - 2 beschriebene Temperaturfaktor. Die Entstehung von Kondensat bedeutet jedoch nicht gleich eine Gefahr für das Bauteil. An Fenstern beispielsweise werden entstehende Wassertropfen erst dann gefährlich, wenn diese abrinnen und sich so den Weg entlang anderer Bauteile oder über Fugen in andere Bauteile suchen.Diese Arbeit befasst sich mit dem abrinnenden Kondensat an einer glatten Oberfläche aus Aluminiumlegierung. Es wurde untersucht, wie viel Kondensat an der Oberfläche haften bleibt und welche Menge bei bestimmten klimatischen Bedingungen abrinnt. Die klimatischen Bedingungen wurden während der gesamten Messdauer aufgezeichnet und sollten mit einer Computersimulation verglichen werden, um herauszufinden, ob eine Simulation mit der Messung gleiche bzw. ähnliche Daten liefert und somit eine Vergleichbarkeit möglich macht. Mit den Ergebnissen aus der Messung wurde hinterfragt, ob der Temperaturfaktor auch für abrinnendes Kondensat eine geeignete Größe darstellt.Die Messung fand in einem extra dafür konfigurierten Raum im Labor des Fachbereichs Bauphysik der TU Wien statt. Mithilfe von analytischen Berechnungen und Annahmen wurden die theoretisch notwendigen Randbedingungen ermittelt, die einen positiven Messerfolg, also ein Abrinnen des Kondensats, gewährleisten sollten. Um die Berechnungen zu untermauern, wurden vor der Messung einige Simulationen durchgeführt. Die grafischen Ergebnisse der Simulationen bestimmten außerdem die Positionierung der Luftfeuchte- und Temperaturmesssensoren im Raum. Das anfallende Kondensat wurde über die Massenzunahme der Aluminiumplatte bestimmt. Diese wurde an einer feinen Waage in einer Öffnung der Außenwand montiert. Aufgrund der erhaltenen Messdaten konnten Kondensationsrate und Verdunstungsrate für die durchgeführte Messung bestimmt werden.Am Ende der Messung stellte sich heraus, dass die benutzte Aluminiumplatte mit ihrer Oberflächenbeschaffenheit und einer Fläche von 2 m2 64,5 g kondensiertes Wasser halten konnte bevor es zu einem Abrinnvorgang gekommen ist. Durch die Linearität der Massenzunahme während des Messvorgangs wurde eine Kondensationsrate von 0,036 kg/m2 h festgestellt. In den knapp 180 Minuten der Messung in der das Kondensat abgeronnen ist, kam es zu einer abgeronnenen Menge von ca. 108 ml Wasser.Ob der Temperaturfaktor eine geeignete Größe für die Vermeidung von abrinnendem Kondensat ist, konnte nur bedingt beantwortet werden. Mit der Einhaltung des Bemessungstemperaturfaktors ist auch das Risiko des Abrinnvorgangs minimal. Mehr Information liefert die Kondensationsrate in Abhängigkeit des Temperaturfaktors. So kann abgeschätzt werden, wie lange es dauert, bis ein Abrinnvorgang an einer Oberfläche stattfindet.

Condensation plays a significant role in construction. In buildings, moisture can cause hazardous mould formation and damage to the structure of the building. Many regulations and guidelines in Austria specify a variety of design standards for components and connections to prevent condensation and its consequences. The temperature factor, as described in the ÖNORM B 8110 - 2, is an important variable there. The formation of condensate does not necessarily mean danger to the component. On windows, for example, water drops only become dangerous when they start to run off and penetrate components through joints.This paper deals with condensate that runs off a smooth surface made from aluminium alloy. It was analysed how much condensate adhered to the surface and what amount started to run off under specific climatic conditions. The climatic conditions were documented during the entire measuring period and should be compared to a computer simulation in order to find out, whether simulation and measuring would provide the same or similar results and can therefore be compared. The results from the measurements were used to question the temperature factor as an adequate variable for draining-off condensate.The measuring took place in a room specially designed for this purpose, in the lab of the department for construction physics at the TU Wien. Using analytical calculations and assumptions, the theoretically necessary boundary conditions were determined, which ought to guarantee a positive success of measurements, meaning the running-off of condensate. In order to substantiate the calculations, several simulations were performed before the measuring. The graphic results of the simulations furthermore determined the positioning of the measuring sensors for humidity and temperature in the room. The quantity of collected condensate was determined through the increase in mass of the aluminium plate. It was installed on a fine scale in an opening of the outer wall. Based on the obtained data, condensation rate and evaporation rate for the conducted measuring could be determined.At the end of the measuring, it turned out, that the used aluminium plate with its surface quality and an area of 2 m2 was able to hold 64,5 g condensed water before the run-off process started. Through the linearity of mass increase during the measuring, a condensation rate of 0,036 kg/m2 was determined. During the 180 minutes of measuring, in which the condensate ran off, the quantity of accumulated water had built up to ca. 108 ml.Whether the temperature factor is a suitable variable for the prevention of draining condensate, could only be answered with some reservations. When complying with the design temperature factor, the risk of the run-off process is ruled out. More information is provided by the condensation rate depending on the temperature factor. This helps to estimate how long it takes until the run-off process on a surface starts.

Schadensverursachende Kondensation an Oberflächen; abrinnendes Kondensat; Aluminiumplatte

http://dx.doi.org/10.34726/hss.2021.78980

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_302681.pdf