Feuchtigkeitsmessung von Baustoffen

1. Messverfahren

1.1 Darr-Methode

Die derzeit genaueste Methode zur Bestimmung der Baustofffeuchte ist die Darr-Methode. Durch Wiegen, Trocknen und nochmaligem Wiegen von Prüfkörpern wird der Feuchtigkeitswert bestimmt (vgl. DIN EN 13183-1).

Da dieses Messverfahren nicht zerstörungsfrei durchgeführt werden kann und die Methode mit erheblichem Aufwand verbunden ist, werden zur Lokalisierung und Eingrenzung von Feuchtigkeitsauswirkungen bzw. der Bestimmung der Feuchtigkeit der betroffenen Baustoffe, einfachere Messmethoden angewandt. Dabei handelt es sich um indirekte Messungen entsprechend den nachfolgend beschriebenen Verfahren.

1.2 Messung nach dem Widerstandsprinzip

Die elektrische Leitfähigkeit eines trockenen, mineralischen Baustoffes ist sehr niedrig. Bei feuchtem Material kann die Leitfähigkeit hoch bzw. der Widerstand nur gering sein.

Die bei der Widerstandsmessung gemessene Feuchte von mineralischen Baustoffen (z. B. Wandputz aus Gips, Kalk, Kalk-Zement) wird bezogen auf das Holzfeuchte-Ă„quivalent = HFĂ„ (Einheit %).

Das HFÄ wird mit dem Feuchtegehalt verschiedener Baustoffe in Beziehung gesetzt. Es gibt den Messwert an, der in einem Stück Holz gemessen werden würde, welches sich in Kontakt und in völligem Feuchteausgleich mit dem gemessenen Baustoff befindet.

Folgende Messgeräte kommen zum Einsatz:

▪ Protimeter Mini BLD2000 (Hersteller: Protimeter)
▪ Surveymaster SM BLD5360 (Hersteller: Protimeter)

Die Widerstandsmessung mit Elektroden (max. Eindringtiefe 10 mm) ermöglicht eine Baustoffmessung im oberflächennahen Bereich (Innenwandputz).

Abbildung 1: Eindringtiefe oberflächennahe Messung

1.3 Messung im dielektrischen Verfahren

Neben dem Messprinzip der elektrischen Widerstandsmessung kann über die dielektrischen Materialeigenschaften die Baufeuchte über das kapazitive Messverfahren erfasst werden. Die Dielektrizitätskonstante ist, wie der elektrische Widerstand, ein Merkmal von Baustoffen, dessen Wert sich ändert, wenn der Baustoff Feuchtigkeit aufnimmt. Je höher der Feuchtegehalt des Baustoffs ist, desto größer wird die resultierende Dielektrizitätskonstante. Wegen des großen Unterschiedes zwischen diesen Werten lassen sich auch kleine Wassermengen gut feststellen.

Die nach einem zerstörungsfreien Messverfahren arbeitende Elektrode des Messgerätes erzeugt ein konzentriertes elektrisches Hochfrequenzfeld mit einer Tiefenwirkung - je nach Rohdichte des Baustoffes - von 20 bis 40 mm (Herstellerangabe).

Dieses Verfahren ist separat angewandt ungeeignet, um Durchfeuchtungen in der Tiefe eines Baustoffes bzw. Bauteils (z. B. 30 cm dicke Außenwand) zu messen. Zudem ist die Handhabung des Handgerätes mit Kugelkopf-Sensor in der praktischen Anwendung leicht fehlerbehaftet. Wird der Sensorgriff zu nah am Kugelkopf bzw. dem Schaft angefasst, wird als Folge ein zu hoher Messwert angezeigt. Bei Geräten dieser Bauart können die Anzeigewerte durch die Position der eigenen Hand am Gerät erheblich beeinflusst werden. Auf die korrekte Handhabung entsprechend der Angabe der Hersteller ist deshalb besonders zu achten.

Folgende Messgeräte kommen zum Einsatz:

▪ Trotec TS 300 SDI mit Kugelkopf-Sensor (Hersteller: Trotec)
▪ Surveymaster SM BLD5360 (Hersteller: Protimeter)

Mit dem o. a. Sensor dringt das Messfeld bis 30 mm in die Tiefe. Die Messung ist geeignet, um Baustofffeuchtigkeit im oberflächennahen Bereich zu messen.

1.4 Messung im Mikrowellen-Verfahren

Im Mikrowellenverfahren wird der Unterschied zwischen der Dielektrizitätskonstante von Wasser und dem zu untersuchenden Baustoff gemessen. Je höher der Feuchtegehalt des Baustoffs ist, desto größer wird die resultierende Dielektrizitätskonstante. Wegen des großen Unterschiedes zwischen diesen Werten lassen sich auch kleine Wassermengen gut feststellen.

Folgende Messgeräte kommen zum Einsatz:

▪ Trotec TS 350 mit Mikrowellen-Sensor (Hersteller: Trotec)

Da bei der Anwendung dieses Messverfahrens Feuchtigkeit in der Tiefe des Bauteils aufgespürt wird, können ggf. vorhandene Undichtigkeiten lokal festgestellt werden. Es wird maximal eine Eindringtiefe des Detektorstrahls von 300 mm erreicht.


Abbildung 2: Eindringtiefe Tiefenmessung

Die dielektrische Messung erfolgt innerhalb der durchgeführten Untersuchungen mit dem Mikrowellen-Sensorkopf im Bereich der Bauteile, welche Feuchtigkeitserscheinungen bzw. Schädigungen aufweisen sollen. Über mehrere Messungen am Messpunkt im Radius von ca. 30 cm wird üblicherweise der Mittelwert ermittelt.

Im dielektrischen Verfahren mit Mikrowellensensor wird die Baustofffeuchtemessung in der Tiefe gemessen.

1.5 Kombinierte Messungen

FĂĽr die Ursachenermittlung von Feuchtigkeitsauswirkungen ist die kombinierte Messung in verschiedenen Tiefen des zu untersuchenden Baustoffes (Bauteiles) von groĂźer Bedeutung.


Abbildung 3: Vergleich Eindringtiefe oberflächennahe Messung / Tiefenmessung

Werden die Befunde einerseits der oberflächennahen Messung (Widerstandsprinzip, dielektrisches Verfahren) und andererseits der Tiefenmessung (Mikrowellen-Verfahren) gegenübergestellt, werden valide Aussagen über die mehrdimensionale Feuchtigkeitsverteilung. Anhand der kombinierten Oberflächen- und Tiefenmessung werden aussagekräftige Ergebnisse erzielt.



2. Beurteilung der angezeigten Messwerte

2.1 Bewertungsmaßstab für die Widerstandsmessung im oberflächennahen Bereich

6 bis 15 % WME/HFÄ = trocken – unbedenkliche Baustofffeuchte
16 bis 19 % WME/HFÄ = mäßig feucht – grenzwertige Baustofffeuchte
20 bis 28 % WME/HFÄ = feucht – erhöhte Baustofffeuchte

2.2 Bewertungsmaßstab für die dielektrische Messung im oberflächennahen Bereich sowie Tiefenmessung mit Mikrowellensensor

für Mauerwerk und Putz mit üblichen Rohdichten von 1200 bis 1800 kg/m²:

< 40 Skalenanteile = trocken – unbedenkliche Baustofffeuchte
> 40 und < 80 Skalenanteile = mäßig feucht (Material-Ausgleichsfeuchte) – grenzwertig
> 80 Skalenanteile = feucht (über der Material-Ausgleichsfeuchte) – erhöhte Baustofffeuchte
> 100 bis 150 Skalenanteile = feucht – Sättigungsgrenze ist erreicht

Die Messwerte werden in sogenannten „Digits“ angezeigt (Englisch: Digits = Ziffern, in der Mathematik = Stellen, Stellenanzahl). Diese dimensionslosen Einheiten entsprechen bei der Feuchtigkeitsmessung keinem absoluten Feuchtigkeitswert. Die Verwendung des Begriffs ist in der Fachliteratur nicht einheitlich und deshalb ungeeignet. Aus diesem Grund werden für die Beurteilung die Messwerte in Skalenanteilen angegeben.

Die bei der Baustofffeuchtemessung angezeigten 40 bis 80 Skalenanteile indizieren bei dem verwendeten Gerät einen feuchten Baustoffbereich bis zur Material-Ausgleichsfeuchte. Werden Werte von mehr als 80 Skalenanteilen angezeigt, ist von einem feuchten Baustoffbereich über der Material-Ausgleichsfeuchte auszugehen. Werte von 100 bis 150 Skalenanteile weisen auf einen durchfeuchteten Baustoffbereich hin, dessen Sättigungsgrenze erreicht ist.

Die Messwerte sind abhängig vom eingesetzten Messgerät und immer als relative Werte zu interpretieren, da über die oben beschriebene Messmethode ausschließlich eine Unterscheidung zwischen „trockenen“ und feuchten Baustoffen getroffen werden kann. Die angegebenen Zahlen sind nur relative Vergleichswerte ohne Dimension. Es handelt sich definitiv nicht um masse- oder volumenbezogene Wasser- oder Feuchtigkeitsgehalte der Wände.

Stand:
10/09


Medien