Schimmelursachen. Die physikalischen Grundlagen: Luft als Feuchtigkeitsspeicher
Das Raumklima und das Risiko von Schimmelbildung hängen direkt von vier bauphysikalischen Größen ab: der Raumtemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, dem Taupunkt und der Bauteiltemperatur (Oberflächentemperatur von Wänden, Fenstern und Ecken). Sobald warme, feuchte Raumluft an eine kalte Bauteiloberfläche gelangt und dort abkühlt, schlägt sich unter bestimmten Bedingungen Feuchtigkeit nieder.
1. Die physikalischen Grundlagen: Luft als Feuchtigkeitsspeicher
Luft kann Wasser in Form von unsichtbarem Wasserdampf aufnehmen. Die maximale Menge an Wasserdampf, die Luft halten kann (Sättigungsmenge in g/m3), hängt jedoch direkt von ihrer Temperatur ab:
- Warme Luft dehnt sich aus und besitzt eine hohe Speicherkapazität (bei 20 °C maximal ca. 17,3 g/m³).
- Kalte Luft kann deutlich weniger Feuchtigkeit binden (bei 10 °C maximal ca. 9,4 g/m³).
Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, zu wie viel Prozent die Luft bei ihrer aktuellen Temperatur mit Wasserdampf gesättigt ist:
Relative Luftfeuchtigkeit (φ)=Maximale SättigungsmengeTatsächliche Wasserdampfmenge⋅100%
Verändert sich die Raumtemperatur bei gleichbleibendem absoluten Wassergehalt der Luft, ändert sich zwangsläufig die relative Feuchtigkeit: Kühlt warme Luft ab, steigt ihre relative Feuchtigkeit an.
2. Der Taupunkt: Die Grenze der Wasseraufnahmefähigkeit
Kühlt man raumwarme Luft schrittweise ab, erreicht sie irgendwann einen Zustand, an dem sie zu 100 % mit Wasserdampf gesättigt ist (φ=100%). Die Temperatur, bei der dieser Zustand eintritt, heißt Taupunkttemperatur (oder kurz Taupunkt).
Wird dieser Taupunkt unterschritten, kann die Luft die enthaltene Feuchtigkeit nicht mehr vollständig gasförmig halten. Der überschüssige Wasserdampf verflüssigt sich zu Kondenswasser (Tauwasser).
3. Die Bauteiltemperatur: Der kritische Punkt an der Wand
Gebäudehüllen weisen durch Außenwände, Fensterstürze, ungedämmte Ecken oder Wärmebrücken unterschiedliche Oberflächentemperaturen auf. Die Bauteiltemperatur beschreibt die tatsächliche Temperatur der inneren Wand- oder Glasoberfläche.
Warum Kondenswasser entsteht
Trifft warme Raumluft auf eine kalte Außenwand, kühlt die Luft direkt an der Wandansichtsfläche ab. Sinkt die Temperatur der Wand unter die Taupunkttemperatur der Raumluft (TBauteil≤TTaupunkt), bildet sich flüssiges Kondensat – die Wand wird feucht.
Die Schimmelgefahr beginnt vor dem Taupunkt
Für das Wachstum von Schimmelpilzen ist flüssiges Tropfwasser gar nicht zwingend erforderlich. Schimmelsporen können bereits keimen, wenn die relative Luftfeuchtigkeit direkt an der Bauteiloberfläche dauerhaft 70 % bis 80 %übersteigt (aw-Wert ≥0,8).
- Taupunkt (100% Feuchte): Tritt bei TBauteil≤TTaupunkt ein → sichtbare Kondensat- und Tröpfchenbildung.
- Schimmelgrenze (≈80% Feuchte): Tritt bereits ein, wenn das Bauteil etwa 2 bis 4 °C wärmer als der eigentliche Taupunkt ist.
Taupunkttabelle: Zusammenhänge zwischen Raumtemperatur, relativer Feuchte und Taupunkt. Quelle: schimmelhilfe24.de
4. Praxisbeispiel: Wie schnell Schimmelrisiko entsteht
Gegeben sei ein typisches Wohnzimmer im Winter:
- Raumtemperatur: 20 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit: 50 %
- Ermittlung des Taupunkts: Bei 20 °C und 50 % relativer Feuchte liegt der Taupunkt laut physikalischer Tabelle bei 9,3 °C.
- Kondensatrisiko: Fällt die Temperatur in einer ungedämmten Außenecke oder am Fensterrahmen unter 9,3 °C, schlägt sich dort flüssiges Wasser nieder.
- Schimmelrisiko: Um an der Wand eine lokale Luftfeuchtigkeit von unter 80 % zu halten, müsste die Bauteiloberfläche bei mindestens 12,6 °C liegen. Liegt die Wandtemperatur zwischen 9,3 °C und 12,6 °C, ist die Wand zwar optisch trocken, bietet Schimmelpilzen aber bereits ideale Nährbedingungen.
5. Maßnahmen zur Vermeidung von Feuchteschäden
Maßnahme Physikalische Wirkung.
Richtiges Stoßlüften (3–5x täglich)
Tauscht feuchte Innenluft gegen kältere, aber absolut trockene Außenluft aus und senkt die Feuchtelast. Gleichmäßiges Heizen.
Hält die Bauteiloberflächen warm und vergrößert den Abstand zum Taupunkt.
Möbelabstand an Außenwänden (5–10 cm)
Ermöglicht Luftzirkulation hinter Schränken, damit warme Luft die Wand erwärmen kann.
Wärmedämmung & Wärmebrückenbeseitigung
Erhöht die innere Oberflächentemperatur kalter Außenwände nachhaltig.