Oberflächenkondensation in Rindviehställen

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1 Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Schadensfälle durch Oberflächenkondensation in Rindviehställen Ludo Van Caenegem Weiterbildungskurs für Baufachleute, 9./10. November 2010

2 Schäden durch Oberflächenkondensation 2

3 Inhalt Einflussfaktoren Wie Oberflächenkondensation verhindern? Wärmedämmung Luftrate Wie Schäden verhindern? Hygroskopische Materialien (Holz) Lüftungsmanagement Fallbeispiele Stall mit erdlastiger Heulagerung Stall mit deckenlastiger Heulagerung Hallenstall Dach nicht wärmegedämmt Hallenstall mit unterdach Umbauten: Stallverlängerung, seitlicher Anbau 3

4 Oberflächenkondensation Oberflächenkondensation tritt auf, wenn die Oberflächentemperatur unter dem Taupunkt der Stallluft liegt. Viele nicht wärmegedämmte Rindviehställe kämpfen mit Kondenswasserbildung insbesondere im Dachbereich. Kondenswasserbildung führt oft zu Klagen und Sanierungsfällen. Kurzfristige Oberflächenkondensation muss nicht zu Bauschäden führen. Langanhaltende Befeuchtung führt zu Pilzbildung. Die Folgen sind Holzfäule und Sporen, die in die Luft gelangen und die Gesundheit gefährden. 4

5 Einflussfaktoren Luftrate Lüftungsöffnungen Wärmedämmung Temperaurdifferenz innen-aussen Relative Feuchtigkeit Oberflächentemperatur < Taupunkt Stallluft Oberflächenkondensation Bauschäden? Feuchteresistenz /Hygroskopie/Lüftungsmanagement 5

6 Oberflächenkondensation verhindern Massnahmen Oberflächen- Temperatur erhöhen Kontakt zwischen feuchter Stallluft und kalter Bauhülle vermeiden Taupunkt der Stallluft senken Wärmedämmung verbessern Geeignete Luftführung Luftrate erhöhen Temperaturdifferenz innen-aussen senken 6

7 Einfluss der Wärmedämmung Aussentemp. = 0 C, Stalltemp. = 5 C Max.zul. r.f. = 73% Max.zul. rf r.f = 87% Max.zul. r.f = 95% Max. zul. rel. Feuc htigkeit Stall % Aussentemperatur = 0 C Sandwichpaneele 3 cm PUR Unterdach 2 cm Holz Faserzementplatten Temperatur differenz innen-aussen C 7

8 In Aussenklimaställen kann man nicht verhindern, dass die rel. Feuchtigkeit im Winter 80% überschreitet. Januar Relativee Feuchtigkeitt % Februar Relative Feuchtigkeit % 8

9 Einfluss der Luftrate eratur C Temp Beispiel Laufstall für 40 MK, Dach nicht wärmegedämmt (Faserzementplatten) Aussentemperatur 0 C, rel. F. aussen 90 % Kondensation Stalltemperatur Dachtemperatur Taupunkt Relative Feuchtigkeit Stall Luftrate m3/h Die relative Feuchtigkeit im Stall ist stets in Kombination mit der Temperaturdifferenz innen-aussen zu betrachten Relative Fe euchtigkeit t % 9

10 Erforderliche Luftrate 1 Milchkuh: g Wasserdampf/h Erforderl. Luftrate: m 3 /h Aussen: 0 C, 90 % Innen: 2-12 C, 85 % Wasserdampfa aufnahme g/m Erf orderliche Luf trate Wasserdampf auf nahme Wasserdampfau ufnahme g/m Temperaturdi fferenz innen-aussen C 10

11 Erforderliche Lüftungsöffnungen Schwerkraftlüftung Querlüftung 11

12 Wasserabsorptionskapazität von Holz Holzfeucht te % Pilzbefall Relative Luftfeuchtigkeit % In vielen Aussenklimaställen ist wegen der hohen Luftfeuchtigkeit die Wasseraufnahmekapazität von Holz sehr beschränkt. 100 Januar 2009 euchtigkeit % Relative F

13 Lüftungsmanagement Stalltemperatur Dachtemperatur Tautemperatur Temperatur C Befeuchtung Trocknung Zeit h Stall Aussen Stall tagsüber öffnen Relative Feuchtigkeit % Zeit h 13

14 Fall 1.: Strohbühne, Heustock seitlich Risiko auf Kondenswasserbildung offen Temperatur im Liegebereich absenken, Dach/Bühne isolieren, Abluftöffnungen. Vorhang über Futtertisch, Öffnung in beiden Giebeldreiecken, Frischluftzufuhr übers Tenn, Tenntore öffnen tagsüber. 14

15 Fall 2: Deckenlastiger Stall, Decke schwach h isoliert L ftfüh k h L ft i t itt i Luftführung umkehren: Lufteintritt im Tennbereich, Luftaustritt Liegebereich, oder: Temperatur im Stall absenken durch höhere Luftrate (Ventilator erforderlich), oder: Decke wärmedämmen. Kondenswasser Decke: 4.5 cm Holzschalung 15

16 Schlitz 20 cm Fall 3: Hallenstall, Dach nicht wärmegedämmt Firstöffnung 2x6 cm Kondenswasser Luftrate erhöhen: T f Fi Lüf Trauf-FirstLüftung Zuluft durch offene Wand Abluft First: 0.12>0.8 m 2 /m? Querlüftung: m 2 /GVE Dach wärmedämmen offen 16

17 Fall 3 17

18 Offen Fall 4: Hallenstall mit Unterdach Hindernis Luftrate erhöhen: Firstöffnung: 0.08 > 0.25m 2 /m Gegenüberliegende g Wände öffnen: 0.5 m 2 /GVE Pfette abschrägen Januar Relative Feuchtigkeit % 18

19 Fall 5: Umbau Stallverlängerung nicht wärmegedämmt Kondenswasser Luftführung von der Stallverlängerung zum bestehenden Stall oder: Temperatur im bestehenden Stall absenken durch höhere Luftrate (eventuell Ventilator notwendig) oder: Stallverlängerung wärmedämmen. 19

20 Fall 6: Umbau: seitlicher Anbau Bestehender Anbindestall Bestehender Anbindestall Querschnitt der Lüftungsöffnungen im bestehenden Teil nach Umbau möglicherweise unzureichend. 20

21 Zusammenfassung Oberflächenkondensation lässt sich weitgehend vermeiden, wenn die Luftrate der Wärmedämmung angepasst wird. Je grösser der U-Wert desto grösser muss der Querschnitt der Ab- und Zuluftöffnungen ff sein. In Ställen ohne Dachwärmedämmung funktioniert die Schwerkraftlüftung oft unzureichend, sodass periodisch Quer- oder Längslüftung erforderlich ist. Die Zuluft soll im kalten Bereich erfolgen, die Abluft im warmen. Gebäudeschäden durch Oberflächenkondensation lassen sich in vielen Fällen verhindern, wenn bei günstigen Witterungsbedingungen der Stall breitflächig geöffnet wird. 21

22 Danke für die Aufmerksamkeit 22

23 Tautemperatur und Dachtemperatur als Funktion der Stalltemperatur t 10 8 Dachtemperatur U=0.80 W/m2K Sandwichpanel 3 cm Tempe eratur C Dachtemperatur U=2.4 W/m2K Dachtemperatur U=5.3 W/m2K Tautemperatur, rel. F. Stall = 90% Faserzement + Unterdach 2 cm Faserzement Stalltemperatur C Tautemperatur, rel. F. Stall = 80% 23