1. Luftentfeuchtung (Kondensationstrocknung) in Gebäuden ohne Verdunstung im Raum
1.1 Das Ziel der Luftentfeuchtung:

Kondensation und daraus u. U. folgende Korrosion, Fäulnis, Aufquellen von Holz und Papier, Schimmelpilzbildung etc. sind zu vermeiden. Auch die Gesundheit der Menschen kann in Mitleidenschaft gezogen werden. Hierzu ist die Raumluft so weit zu entfeuchten, dass ihre Taupunkttemperatur die Oberflächentemperatur des kältesten Bauteils / Inventars nicht unterschreitet.

Die Kondensationstrocknung
– hilft schnell
– ist wirtschaftlich
– preiswert, wartungsfrei
– und zuverlässig

1.2 Anwendung

Bei der Verwendung eines KondensTrockners / Luftentfeuchters muss beachtet werden, dass sein Arbeitsprinzip der Entfeuchtung sich vom altbekannten Entfeuchtungsprinzip > Heizen und Lüften < völlig unterscheidet.
Mit der Kondenstrocknung wird grundsätzlich in einem geschlossenen Raum gearbeitet, in welchem die Feuchtigkeit ungeachtet des Außenluftzustandes und der Jahreszeit auf einen gewünschten Wert gesenkt wird.
Das Besondere bei der Entfeuchtung nach dem Kondensationsprinzip ist, dass hierbei Feuchtigkeit in fühlbare Wärme umgewandelt wird, die als Nebenprodukt kostenlos zur Raumheizung beiträgt, da die zugeführte elektrische Energie (Leistungsaufnahme des Kompressors und Ventilators) und die durch Abkühlung der Luft entzogene Energie in Wärme umgewandelt wird. (Wärmerückgewinnung)
Die Entfeuchtungsleistung eines KondensTrockners/RaumTrockners ist abhängig von der Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft. Also, je höher die Temperatur und Feuchte der Luft, desto größer die Entfeuchtungsleistung!
Im Raumtemperaturbereich + 3° bis +15° wird der Einsatz eines Luftenfeuchters mit einer werkseitig eingebauten Heißgas-Abtauautomatik unbedingt erforderlich! Denn die wirtschaftliche Heißgasabtauung entfernt die in kälteren Räumen zwangsläufig eintretende Vereisung des Verdampfers und realisiert auch bei niedrigen Raumtemperaturen eine hohe Entfeuchtungsleistung.

Die Bedingung für ein zufriedenstellendes Entfeuchtungsresultat mit der Kondenstrocknung ist, dass der Raum ausreichend dicht ist, und das Öffnen von Fenstern und Türen möglichst eingeschränkt wird.
Der Entfeuchtungsprozess kann natürlich auch dann stattfinden, wenn ein gewisser, kaum vermeidbarer Frischluftwechsel vorhanden ist. Die Effektivität der Entfeuchtung fällt dadurch etwas ab, da die zuströmende Feuchtigkeit von aussen zusätzlich entfernt werden muss.
In sehr großen Räumen sollen stets mehrere Einzelgeräte aufgestellt werden. So wird ein besserer Geräte-Wirkungsgrad und eine bessere und gleichmäßigere Luftumwälzung erzielt. Dadurch lassen sich an kalten Oberflächen im Raum Taupunktunterschreitungen und die dabei entstehenden Feuchtenester und Feuchteschäden verhindern.
Der Einsatz von mehreren Luftentfeuchtern ist auch deshalb zu empfehlen, weil die Geräte voneinander vollkommen unabhängig auf die jeweiligen Umgebungsluftzustände viel besser reagieren und somit auch viel wirtschaftlicher – vor allem stromsparender arbeiten können.

Statistische durchschnittliche Temperaturen und relative Luftfeuchtigkeiten in den verschiedenen Monaten des Jahres in Norddeutschland:

Jan.: Mitteltemp.: 0°C, Mittelfeuchte: 91%r.F., Wasserinhalt der Außenluft: 2,1 g/kg

Juli : “ +10°C, “ 82%r.F., “ “ “ 10,0 g/kg

Solche Schemen gelten nur für bestimmte geographische Gebiete und sollten, nach Bedarf, örtlich beschafft werden.

1.3 Dimensionierung

Die Dimensionierung eines KondensTrockners ist im Prinzip einfach. Eventuelle Schwierigkeiten dabei können darin bestehen, die notwendige Entfeuchtungsleistung exakt zu ermitteln, weil eine Reihe schwierig messbarer Faktoren, u.a. der Wassergehalt in Mauerwerken, Fußböden, Inventar etc., das Ergebnis beeinflussen.

Zur Berechnung der erforderlichen Entfeuchtungsleistung muss auch die in den Raum eindringende Wasserdampfmenge bestimmt werden. Diese gelangt mit der Außenluft in den Raum und ergibt sich aus der Feuchtedifferenz (Außen- und Raumluft) und eindringender Luftmenge.

Zur Berechnung müssen folgende Größen ermittelt werden:

1. max. zulässiger Wassergehalt der Raumluft
2. Wassergehalt der Außenluft
3. Raumvolumen
4. Luftwechsel

Zu 1. Der zulässige Wassergehalt der Raumluft wird durch die Raumtemperatur und der gewünschten/geforderten relativen Feuchte(r.F.) bestimmt. Dieser Wassergehalt ist aus dem h,x Diagramm für feuchte Luft nach Mollier zu entnehmen.

Zu 2. Der Wassergehalt der Aussenluft wird mit dem Mittleren Maximum von 12g/kg (Erfahrungswert) angenommen.

Zu 3. Das Raumvolumen (m³ = L x B x H) kann berechnet werden.

Zu 4. Der stündliche Luftwechsel für Gebäude ist von vielen Faktoren wie Anzahl und Dichtheit der Fenster und Türen, Begehung und Winddruck abhängig und kann deshalb nicht genau gemessen und berechnet werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass in den meisten dichten Räumen ohne viele Fenster, Türen und Begehung ein geringer Luftwechsel stattfindet. in der Regel ist man auf einige generelle Betrachtungen angewiesen. Z.B. auf die Werte für Dichtheit des Gebäudes:

Werte für dichte Räume:
Gut 0,2 – 0,4 / Mittel: 05 – 0,8 / Schlecht: 0,9 -1,2.

1.4 Berechnung

Q = Erforderliche Entfeuchtungsleistung

VR = Raumvolumen m³

LW = Luftwechsel (m³/h)

LWW = Luftwechselwert für Dichtheit des Gebäudes

p = Spezifische Dichte der Luft (1,2 kg/m³)

XA = Wassergehalt der Außenluft

XR = Wassergehalt der Raumluft

TR = Raumtemperatur

RLF = Raumluftfeuchte (r.F.) gewünscht / gefordert

Beispiel

Raumvolumen: 2000 m³
Raumtemperatur: +18°C
Luftwechsel (Annahme): 0,35 m³/h (ist die zu behandelnde Luftmenge)
Wassergehalt der Außenluft (XA): 7,8 g/kg bei 60%r.F.

Die Entfeuchtungsleistung der Luftentfeuchter ist abhängig von der Temperatur und Feuchtigkeit der Luft. Der Luftzustand in dem die ermittelte Leistung erbracht werden muss, ergibt sich aus dem h,x-Diagramm in dem Schnittpunkt der Linie “Wassergehalt Raumluft” und der relativen Feuchte von 60% bei +18°C Raumtemperatur.

Formel: Q = VR x LW x p x (XA – XR)

Q = 2000m³ x 0,35h-1 x 1,2kg/m³ x (12 – 7,8 ) g/kg

Q = 3528 g/h

Q = 84,672 Liter ist die zu entfeuchtende Wassermenge in 24 Stunden (l/Tag)

1.5 Geräteauswahl

4 Stück Luftenfeuchter/RaumTrockner “Dantherm” Modell CDT 50.
Entsprechend dem Geräte-Leistungsdiagramm beträgt die Entfeuchtungsleistung
(“Q”) bei +18°C / 60% r.F. pro Luftentfeuchter 1,05 kg pro Stunde.

Beim Einsatz von 4 Geräten beträgt die gesamte Entfeuchtungsleistung (Qges) 4,2 kg/h
= 100,8 l/Tag.

In dieser Entfeuchtungsleistung sind ca.19% Leistungsreserve enthalten. Dadurch wird ein wesentlich wirschaftlicherer Entfeuchtungsprozess erreicht, weil die Geräte nicht dauernd ihre maximale Leistung erbringen müssen.

Fazit: Die Geräte haben im Teillastbetrieb einen geringeren Stromverbrauch. Dadurch werden Kosten für teure elektrische Energie eingespart.

 

2. Luftentfeuchtung in Gebäuden mit Verdunstung im Raum

2.1 Räume mit Menschen

In Räumen, in denen sich Menschen aufhalten oder bewegen, ist es notwendig, die natürliche Verdampfung (Transpiration) dieser Menschen in Betracht zu ziehen mit der sie zur Feuchtigkeitserhöhung im Raum beitragen.

In diesen Fällen muss man die durchschnittliche Anzahl Menschen im Raum / Gebäude kennen. Nach Erfahrungen kann man bei einer Raumtemperatur von +20°C mit folgender Wasserabgabe pro Person rechnen:

Stillsitzend: 45 g/h
Mittelaktiv : 125 g/h
Hoher Aktivität: 200 g/h

Die somit bekannte Feuchtigkeitsabgabe wird dem Entfeuchtungsbedarf für Gebäude mit Luftwechsel (wie in 1. Luftentfeuchtung in Gebäuden ohne Verdunstung im Raum beschrieben) hinzugerechnet. Das Resultat ergibt die erforderliche Entfeuchtungsleistung.

2.2 Trockenlagerung und Dimensionierung

Ein Lagerraum (Museum, Depot) ist zu einem gewissen Grad durch die in den oben beschriebenen Verhältnissen abgedeckt. Jedoch ist der Beitrag von Personen von geringer Bedeutung. Stattdessen müssen die gelagerten Waren, Kulturgüter etc. berücksichtigt werden.

Für Waren, die langfristig gelagert werden, gelten die erwähnten Betrachtungen. Hier wird die Feuchtigkeit in den Waren, Gütern auf die Luftbedingungen des Raumes reduziert. Die Ware ist dann hinsichtlich der Entfeuchtung unwichtig.

2.3 Austrocknung, Allgemein:

Die Austrocknung ist ein sehr wesentliches Anwendungsgebiet für den KondensTrockner.
Der Austrocknungsprozess wird als abgegrenzte Aufgabe charakterisiert, die eine bestimmte Zeit dauert, z.B. Austrocknung von Neubauten und feuchten Räumen (Wasserschäden) etc.
Das Prinzip der Austrocknung besteht darin, dass der Luftentfeuchter / RaumTrockner – wie vorstehend beschrieben – nach und nach die relative Feuchtigkeit im Raum senkt. Hierdurch wird erneut Feuchtigkeit aus den Gebäudeteilen verdampfen, wordurch die relative Feuchte des Raumes entgegengesetzt beeinflusst wird.
Es entsteht also ein Gleichgewicht zwischen der Feuchtigkeitsabgabe aus den Gebäudeteilen, Mauerwerken oder Einrichtungen und der Feuchtigkeitsentfernung aus der Luft durch den Luftentfeuchter / RaumTrockner.
Das Ergebnis ist die stufenweise Austrocknung eines nassen oder feuchten Raumes.
Die für eine Austrocknungsaufgabe beanspruchte Zeit ist oft nicht von der Leistung eines Luftentfeuchters abhängig, sondern von der Geschwindigkeit, mit der das Material oder die Gebäudeteile ihre Feuchtigkeit freigeben.
Die unerwünschte Feuchtigkeit z.B. in Kunstgegenständen, Textilien, Papier, Mauerwerken, Holz und sonstigen wassergeschädigten Materialien, tritt oft in flüssiger Form auf. Sie muss also verdampfen, um in die Raumluft übertragen zu werden. Diese Verdampfung erfordert Energie in Form von Wärme. Wenn nicht genügend Wärme vorhanden ist , dauert diese Wasserabgabe sehr lange.
Normalerweise ist es nicht nötig, die entfeuchtete Luft im Raum zu verteilen, wie es von der Beheizung bekannt ist, weil die Feuchtigkeit gleichwertig (äquivalent) mit dem Dampfdruck ist, der, wie andere Luftdrücke, ausgeglichen wird. Man sollte jedoch beachten, dass der Dampfdruck temperaturabhängig ist, so dass der Dampfdruck mit niedriger Temperatur und hoher Feuchtigkeit den gleichen Dampfdruck haben kann, wie eine andere Luftmenge mit einer höheren Temperatur und einer niedrigeren Feuchtigkeit. In diesen Fällen wird die Feuchtigkeit nicht ausgeglichen!

Die beschriebenen Umstände erklären, warum der Einsatz eines Heizelements zweckmäßig sein kann, möglich in der Kombination “Luftenfeuchter mit eingebautem Elektro-Heizregister” oder mit einem separaten Lufterhitzer, um den Austrockungsprozess zu beschläunigen.

Besonders bei der Austrocknung von Kellerböden, deren Temperatur oft wesentlich niedriger als die Raumtemperatur ist, können diese Maßnahmen notwendig sein.

2.4 Austrocknung nach Wasserschäden – Gebäudetrocknung

Die Austrocknung nach Wasserschäden ist eine Aufgabe, bei der es im wesentlichen um die schnelle Entfernung der Feuchtigkeit geht.
Es ist immer notwendig einen geschädigten Raum geschlossen zu halten, um das Eindringen von Aussenluft (Luftwechsel) möglichst zu verhindern. Dann arbeitet man nämlich nur mit der absoluten, in der Raumluft vorhandenen, Wassermenge.
Für die Beurteilung dieser Anwendung ist es von Bedeutung, ob der Wasserschaden “frisch” ist oder ob sich seit längerer Zeit Wasser im Raum befunden hat. Auch bei der Austrocknung ist es in den meisten Fällen zweckmäßig, den Raum zusätzlich zu beheizen.
In den meisten Notfällen ist der schnelle Einsatz eines Luftentfeuchters erforderlich. Da Wasserschäden, im Umfang und Beschaffenheit stark variieren , ist es in der Praxis nicht möglich, eine Dimensionierung des Entfeuchtungsbedarfs vorzunehmen.
In Bezug auf die Dimensionierung des dafür notwendigen Luftentfeuchters / BauTrockners greift man deshalb auf Erfahrungswerte zurück.

Der Entfeuchtungsbedarf “Q” wird in g oder kg pro Stunde angegeben, da dieses die Dimension für die Leistungsangabe des Luftentfeuchters (l/h) entspricht. Der Rauminhalt “V” wird in m³ angegeben.

Formel: Q = V x 2,0 (g/h) zzgl. Zuschlag von 0,8 g/m³ x h, als Wasserabgabe von Materialien.

Auf Anfrage: weitere Informationen über
2.5 Austrockung von Neubauten
2.6 Holztrocknung
2.7 Prozesstrocknung
2.8 Schwimmbad-Entfeuchtung


Verfasser: Horst Helmer