Taupunkttemperaturkontrolle bei Beschichtungsarbeiten

Unterschreiten Bauteile beim Beschichten die Taupunkttemperatur, kann Wasserdampf aus der Luft auf der Oberfläche kondensieren und einen Film bilden, der die Haftung der einzelnen Lagen untereinander oder auf dem Untergrund mindert oder verhindert. Durch Messungen lassen sich Schäden vermeiden.

Der Erfolg bei der Ausführung von Beschichtungsarbeiten ist neben der Verwendung geeigneter Oberflächen-Schutzsysteme und der handwerklichen Qualität von verschiedenen Umständen und Einflüssen abhängig. Diese zu erkennen und zu berücksichtigen ist Aufgabe der Fachkräfte, die für Aufsicht und Kontrolle der Durchführung zuständig und verantwortlich sind. Hierzu gehören auch die Prüfung der klimatischen Bedingungen während der Arbeiten und der Erhärtung der Stoffe sowie Messungen, die einen guten Haftverbund der Grundierung zum Untergrund und der einzelnen Lagen einer Beschichtung untereinander sicherstellen. Bestimmen und Berücksichtigen der Taupunkttemperatur spielt hierbei eine besondere Rolle.

Begriffserläuterung

In der Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ ist als Erläuterung für die Taupunkttemperatur zu lesen: Temperatur, bei der die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Bei Abkühlung auf die Taupunkt-Temperatur und darunter tritt Kondensation von Wasserdampf ein, zum Beispiel wenn kalte Bauteile mit warmer Luft in Berührung kommen.

Häufig wird unter Fachleuten nur von „Taupunkt“ gesprochen, wobei man sich darüber im Klaren sein muss, dass es sich hierbei um eine Temperaturangabe handelt.

Auswirkung

Bekanntlich ist es üblich, nicht die absolute Feuchte der Luft, also den Wassergehalt zum Beispiel in g/m³ zu messen, sondern die relative Feuchte in Prozent. Dieser Wert gibt an, in welchem Maße die Luft mit Wasserdampf, also Wasser in Gasform, bei einer bestimmten Temperatur angereichert ist. Beträgt die relative Feuchte der Luft 100 Prozent, so ist sie mit Wasserdampf gesättigt und kann keinerlei Wasser mehr zusätzlich aufnehmen. Würde diese Luft sich jedoch erwärmen, so stiege ihre Kapazität zur Wasseraufnahme, das heißt, der Wert der relativen Feuchte würde sinken. Umgekehrt würde bei Temperaturerniedrigung die Kapazität der Wasseraufnahme überschritten. Die Luft könnte im wahrsten Sinne des Wortes einen Teil des Wassers nicht mehr halten, und es würde sich Nebel bilden oder sogar regnen.

Für die Baustelle bedeutet diese Erkenntnis, dass die Oberfläche zu beschichtender Bauteile keinesfalls eine Temperatur aufweisen darf, die dazu führen würde, dass die umgebende Luft, wenn sie mit dieser Bauteiloberfläche in Berührung kommt, soweit abkühlt, dass die relative Feuchte auf 100 Prozent an der Grenzfläche ansteigt oder diese sogar überschreitet, so dass sich Wasser als Kondensat darauf niederschlägt. Ein solcher Kondenz- oder Tauwasserfilm könnte die Haftfestigkeit einer nachfolgenden Beschichtung verhindern oder beeinträchtigen.

Noch stärker als auf Beton-, Estrich- oder Putzoberflächen, die ja eine gewisse Saugfähigkeit aufweisen, würde sich ein Tauwasserniederschlag auf einer Zwischenlage, zum Beispiel einer Kunstharzgrundierung, auswirken. In der Praxis kommt es durchaus vor, dass eine hierdurch hervorgerufene Haftminderung zunächst zu keinem erkennbaren Mangel führt, jedoch zu einem späteren Zeitpunkt Schäden als Folge der durch die Taupunktunterschreitung verminderten Haftfestigkeit auftreten.

Messung

Um die Taupunkttemperatur an der Baustelle zu bestimmen, sind zwei Werte maßgebend: Die Temperatur und die relative Feuchte der umgebenden Luft, und zwar jeweils dort, wo beschichtet werden soll. Das kann an einer Brücke, in einer Halle, in einer Tiefgarage, in einem Behälter oder in einem Kanal sein.

Eine kontinuierliche Erfassung dieser Werte über 24 h ermöglicht ein Thermo-Hygrograph, der die Messungen als Diagramme aufzeichnet. Anhand der hieraus ersichtlichen Messwerte kann die jeweilige Taupunkttemperatur zum jeweils maßgebenden Zeitpunkt aus einer Taupunkttemperatur-Tabelle, die in den einschlägigen Regelwerken enthalten ist, abgelesen werden. Es gibt jedoch auch handliche Rechenschieber, mit denen auf Grundlage der ermittelten Werte die Taupunkttemperatur bestimmt werden kann.

Zur Messung stehen auch moderne elektronische Geräte zu Verfügung, die auf Knopfdruck die entsprechenden Werte zum jeweiligen Zeitpunkt anzeigen. Mit manchen dieser Geräte ist es auch möglich, die dazu gehörende Taupunkttemperatur zu bestimmen, ohne eine Tabelle oder einen Rechenschieber zu benötigen. Der Vorteil der Aufzeichnung durch einen Thermo-Hygrographen besteht jedoch darin, eine zeitlich lückenlose Dokumentation zur Verfügung zu haben. Außerdem muss ermittelt werden, welche Untergrundtemperatur vorliegt, was über entsprechende Kontaktthermometer oder Infrarotthermometer möglich ist.

Beurteilung

Um beurteilen zu können, ob die Gefahr von Kondenzwasserniederschlag zu gegebener Zeit am zu beschichtenden Untergrund vorliegt, muss die ermittelte Taupunkt­temperatur mit der gemessenen Temperatur des Untergrunds zum jeweils gleichen Zeitpunkt verglichen werden. Die Untergrundtemperatur soll sicherheitshalber mindestens 3 °C über der Taupunkttemperatur liegen, um Tauwasserniederschlag zu-
verlässig ausschließen zu können. Das bedeutet beispielsweise, dass sich bei einer Lufttemperatur von 21 °C und einer relativen Luftfeuchte von 60 Prozent eine Taupunkttempera­tur von 13 °C ergibt, so dass die Untergrundtemperatur mindestens 16 °C betragen müsste (siehe Diagramm beziehungsweise Tabelle zur Bestimmung der Taupunkt­temperatur).

Zusammenfassung

Bei Beschichtungsarbeiten kann Tauwasserniederschlag am Untergrund oder auf Zwischenlagen die Haftfestigkeit mindern oder verhindern. Deshalb sind bestimmte Messungen erforderlich, die erkennen lassen, ob eine derartige Gefahr gegeben ist. Diese Kontrolle ist Bestandteil der Eigenüberwachung durch das ausführende Unternehmen.

Autor

Dipl.-Ing. Manfred Schröder ist Freier Architekt, Sachverständiger und Fachdozent für Betoninstandhaltung. Er lebt und arbeitet in Gaiberg bei Heidelberg.

Literatur

Manfred Schröder und 7 Mitautoren:

Schutz und Instandsetzung von Stahlbeton

Anleitung zur sachkundigen Planung und Ausführung

7., überarbeitete Auflage

expert verlag 2015