Die Feuchtemessung von Baustoffen ist für den Sachverständigen von enormer Bedeutung. Für uns Grund genug, einmal eine grundsätzliche Darstellung der verschiedenen Messmethoden und der geeigneten Messgeräte zur Erfassung des Feuchtigkeitsgehaltes in Baustoffen vorzunehmen.
Um Ihnen die Auswahl des passenden Feuchtemessgeräte zu erleichtern, haben wir hier einen Produktberater mit einstellbaren Filtern!
Folgende Messmethoden stellen wir vor:
- Gravimetrische Meßmethode (= Darr-Methode)
- Calciumcarbid-Meßmethode (CM-Messung)
- Widerstands- Messmethode
- Kapazitive Messung
- Messung über Sorptionsisothermen
Gravimetrische Meßmethode (= Darr-Methode)
Die Grundlage der Darr-Methode besteht darin, dass ein Probestück des zu messenden Materials entnommen wird, dieses anschließend gewogen, über einen längeren Zeitraum (bis zu 24 Stunden) hinweg bis zur Gewichtskonstanz ausgetrocknet und dann nochmals gewogen wird. Aus der festgestellten Gewichtsdifferenz errechnet sich der ursprüngliche Feuchtigkeitsgehalt nach folgender Formel:
Bereits an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass nur Messergebnisse in Gewichtsprozent, also bezogen auf das Trockengewicht, als wissenschaftlich korrekt angesehen werden können. Das in der Theorie sehr genaue Messverfahren leidet in der Praxis darunter, dass es wegen seiner zerstörenden Wirkung nur begrenzt anwendbar ist und dass sich bei der Probenahme, beim Transport und bei der Auswertung des Feuchteergebnisses viele versteckte Fehlerquellen einschleichen können.
Unsicherheiten bei der Darr-Methode
1. Probeentnahme
Bei der Entnahme von Messproben werden häufig Proben entnommen, die sowohl Oberflächen- als auch Kernfeuchte enthalten und somit keine Aussage über die wichtige Frage möglicher Feuchteunterschiede zwischen der inneren und äußeren Materialzone zulassen. Eine eigentlich notwendige Schichtprobe ist in der Praxis nur schwer durchführbar. Weiterhin wird durch die Probenentnahme die eine große Zerstörung verursacht, da die Menge der Probe direkten Einfluss auf die Genauigkeit der Messung hat.
2. Materialerwärmung
Bei der Probenentnahme und damit verbundenen unmittelbaren Austrocknung der Probe kann es zu Erwärmungen und damit zur direkten Trocknung der Probe kommen.
3. Transport und Aufbewahrung der entnommenen Proben
Erforderlich wäre eine sofortige Verpackung der entnommenen Schichtprobe in luftdichte Kunststoffbeutel o. ä. und eine möglichst rasche anschließende Trocknung. In der Praxis häufig zu beobachten ist das Verpacken der Messproben in größere Transportbehälter mit längerer Wartezeit bis zur Durchführung der Trocknung. Die Folge sind viel zu niedrige Feuchteergebnisse, da während des Transportes und der Lagerung eine ungewollte Austrocknung des Probenmaterials stattgefunden hat.
4. Manuelle Austrocknung der Probe zum Trockengewicht
Da bei der notwendigen Hochtemperaturtrocknung nicht nur das in der Probe enthaltene freie Wasser, sondern auch andere Inhaltsstoffe wie mineralische Fette und Öle sowie Kristallwasser, die sich bei der Trocknung verflüchtigen, entfernt werden, kann dies zu einer Verfälschung des Messergebnisses führen. Zu beachten sind auch die unterschiedlichen Trocknungstemperaturen, z.B. bei gipshaltigen Materialien max. 40°C und bei Zementestrichen 103°C.
Fazit:
Unter Laborbedingungen und bei entsprechend sorgfältiger Anwendung wird die Darr-Methode genaue Ergebnisse liefern. In der Anwendung vor Ort leidet sie jedoch unter zahlreichen handhabungstechnischen Fehlerquellen. Außerdem ist sie wegen der mit ihr zwangsläufig verbundenen Materialzerstörung nicht immer anwendbar. Sie ist daher aus den genannten Gründen für den Sachverständigen nur bedingt geeignet und wird vorwiegend für spezielle Laboruntersuchungen eingesetzt.
Calciumcarbid-Meßmethode (CM-Messung)
Die Vorgehensweise bei der CM-Messung ist wie folgt:
1. Zunächst wird eine Probe des Materials entnommen und in Einzelstücke von ca. 2 mm Durchmesser zerkleinert
2. Diese Probe wird mit einer Carbidampulle und Stahlkugeln in einen Druckbehälter gegeben und fest verschlossen
3. Durch Schütteln des Druckbehälters geht das Calciumcarbid eine Verbindung ein, worauf ein Gasdruck entsteht
4. Durch den aufgebauten Druck, können Rückschlüsse auf die Feuchtigkeit der Probe genommen werden
Beachten Sie folgendes:
– Die Materialprobe darf nicht aus der abgetrockneten Oberfläche des Estrich-Belages bestehen
– Es müssen mehrere Proben (Durchgänge) entnommen werden, was natürlich ein gewisser Zeitaufwand ist. Gerade bei größeren Flächen könnte dies zu falschen Schlussfolgerungen führen
– Zur Bestimmung der Materialfeuchte sind je nach Werkstoff Auswertungstabellen notwendig, die sog. “CM-Prozente. Diese CM-Prozentwerte sind nicht identisch sind mit Gewichtsprozenten.
– Messen Sie das Gewicht des Messgutes genau!
Fazit:
Die CM-Messung ist eine gängige Vorgehensweise, um zum Beispiel die Feuchtigkeitsmessung in Estrich vorzunehmen, um die Belegreife zu ermitteln. Allerdings ist sie auch zeitlich sehr aufwendig und nicht zerstörungsfrei.
Hier gehts zu den CM-Messegeräten
Widerstands- Messmethode
Beachten Sie, dass sich Widerstands-Messgerät für Holz und Baufeuchte grundsätzlich unterscheiden! Es wird zum Teil mit völlig anderen Widerständen gemessen (Mega-Ohm und Giga-Ohm). Natürlich gibt es Messgeräte die beides abdecken, gehen Sie nur nicht grundsätzlich davon aus, das ein Widerstands-Messgerät beides kann. Für die Holzfeuchtemessung haben wir einen extra Artikel geschrieben.
Feuchtigkeitsmessgeräte, die nach dem Widerstands-Messverfahren arbeiten, messen den elektrischen Widerstand eines bestimmten Materials und bringen diesen entweder direkt oder umgerechnet in Feuchteprozente (d. h. Gewichtsprozente) zur Anzeige. Je höher die Feuchtigkeit ist, desto geringer der elektrische Widerstand und umgekehrt.
Es gilt: Je höher der Feuchtigkeitsgehalt (bei Holz zum Beispiel 60%>), desto ungenauer ist die Widerstandsmessung. Dies ist aber auch materialabhängig. Ebenfalls spielt die Temperatur eine Rolle.
Aus diesem Grund sind moderne Widerstands-Feuchtigkeitsmessgeräte mit unterschiedlichen Sorteneinstellungen und Temperaturkompensation ausgerüstet. Im Bereich der meisten Baustoffe werden von den führenden Geräte-Herstellern üblicherweise Umrechnungstabellen mitgeliefert. Geräte, die nur über Leuchtdioden ausgestattet sind oder die Baustoffart unberücksichtig lassen, sind weniger geeignet. Die mit der Durchführung eines Widerstand-Messvorganges verbundene Materialzerstörung ist überschaubar, es können daher mehrere Vergleichs-Einzelmessungen durchgeführt werden. Ein wesentlicher Vorteil der Widerstands-Messmethode ist die Möglichkeit Schichtmessungen mit isolierten Elektrodenspitzen durchzuführen. Somit ist ein aufschlussreicheres Bild über den Feuchtigkeitsverlauf von der Materialoberfläche bis in tiefere Schichten (z. B. untere Estrichkappe nach VOB) erhältlich.
Ein kritischer Punkt bei der Anwendung der Widerstands-Meßmethode ist die Tatsache, dass der Einfluss unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und der Materialdichte nicht bei jeder Baustoffart gleich exakt ermittelt werden kann. Somit sind nicht immer für jeden Baustoff exakte Korrekturtabellen verfügbar. Auch hier kann sich jedoch der Anwender durch Vergleichsmessungen innerhalb derselben Materialart ein zutreffendes Bild über unterschiedliche Feuchteverhältnisse machen.
Bei versalzten Baustoffen ist durch die elektrische Leitfähigkeit der Salze eine erhöhte Anzeige zu verzeichnen, die nicht mit der tatsächlichen Feuchte übereinstimmt. In diesem speziellen Fall sollte die Messung durch eine Darr-Vergleichsmessung mit Salzanalyse veranlasst werden.
Hier gehts zu den Einzelmessgeräten nach der Widerstands-Messmethode:
- Gann Hydromette Compact
- Gann Hydromette Compact S
- Gann Hydromette BL Compact
- Gann Hydromette BL Compact S
- Gann Hydromette BL H 40
- Gann Hydromette BL H 41
- Gann Hydromette BL HT 70
- Gann Hydromette BL A Plus
- Gann Hydromette BL E
Kapazitive Messung
Einen ausführlichen Artikel über das weit verbreitete kapazitive Messverfahren finden Sie hier. Aus diesem Grund gehen wir an dieser Stelle nur kurz darauf ein.
Das kapazitive Messverfahren basiert auf dem Messprinzip des elektrischen Feldes. Dabei bildet sich das Messfeld zwischen der aktiven (Kugel-)Sonde und der zu beurteilenden Untergrundmasse aus. Das Messgerät erfasst die Veränderung des elektrischen Feldes durch Material und Feuchte und zeigt sie in Digit-Einheiten oder in Gewichtsprozenten, bzw. CM-Prozenten an. Je nach Feuchtigkeitsgehalt der gemessenen Masse verändert sich das elektrische Feld und damit der angezeigte Wert.
Die Messtiefe ist abhängig von der Rohwichte des zu messenden Baustoffes. Hier eine Übersicht:
- Polystyrol: ca. 10-12 cm
- Gasbeton: ca. 6-7 cm
- Estrich: 3-5 cm
- Ziegelsteine, Kalksandsteine: ca. 2-4 cm
- Beton: 2-4 cm
Ideal für die Feuchtemessung in Estrichen, Beton usw. ist z.B. ein Messgerät, mit dem sowohl die elektrische Widerstandsmessung als auch die kapazitive Messung mit Hilfe einer sog. Aktiv-Elektrode durchgeführt werden kann. Die Kugel der Aktiv-Elektrode zur zerstörungsfreien Feuchtemessung wird nur auf die ebene Oberfläche des Messgutes aufgesetzt. Die kapazitive Messung liefert zwar größere Streuwerte als die elektrische Widerstandsmessung, hat aber den großen Vorteil, dass sie an einer Vielzahl von Messpunkten zur Orientierung durchgeführt werden kann. Damit ist es möglich, eine Art zweidimensionales Feuchteprofil zu erstellen und kritische Stellen schnell zu lokalisieren.
Hier gehts zu den Einzelmessgeräten nach der kapazitiven Messmethode:
Messung über Sorptionsisothermen
Zunehmend an Bedeutung gewinnt die Feuchtemessung im Bohrloch über Sorptionsisothermen. Dabei wird ein dünner Feuchtesensor in ein Bohrloch eingebracht. Nach einer entsprechenden Anpassungszeit wird die Feuchte im Bohrloch gemessen und über die Sorptionsisothermen des jeweiligen Baustoffes umgerechnet. Die Messgenauigkeit hängt neben den langen Adaptionszeiten auch von der Genauigkeit des Sensors ab. Bei Versalzung des Messgutes kann es aufgrund der Hygroskopizität der Salze zu einer Verfälschung des Messwertes kommen.
Mit diesen Einzelmessgeräten können Sie im Bohrloch (KLH) Feuchtemessungen durchführen:
Gann Hydromette BL Compact RH-T Flex 250
Gann Hydromette BL Compact RH-T Flex 350
Zusätzlicher Messwerte
Neben der Erfassung der reinen Materialfeuchte ist im Bauwesen und in der gutachterlichen Praxis die Ermittlung verschiedener ergänzender Messwerte wie Lufttemperatur, Luftfeuchte und Materialoberflächentemperatur erforderlich. Die Erfassung dieser Messwerte ermöglicht u.a. die Erkennung von Wärmebrücken (Wärmeleckagen, Dämmfehlern) und die Berechnung von Taupunktverhältnissen unter verschiedenen Feuchte- und Klimabedingungen. Für die Erfassung dieser Einzelmesswerte stehen eine Reihe von Spezialmessgeräten zur Verfügung. Ideal für den Einsatz im gesamten Baubereich ist sowohl unter Kosten- als auch unter technischen Gesichtspunkten ein kombiniertes Mehrfachmessgerät, das sowohl die Erfassung der Materialfeuchte nach dem Widerstandsmessverfahren als auch nach dem kapazitiven Messverfahren sowie die Ermittlung der beschriebenen ergänzenden Messwerte ermöglicht.
Um Ihnen die Auswahl des passenden Feuchtemessgeräte zu erleichtern, haben wir hier einen Produktberater mit einstellbaren Filtern!