Gestörte Behaglichkeit

Ratsuchende berichten mir in persönlichen Gesprächen vielfach über Behaglichkeitsstörungen trotz angemessener Raumlufttemperatur. Empfindungen wie

• kalte Füße,
• ein kühler Luftzug am Boden oder in Wandnähe,
• ein unangenehmes Kältegefühl in einzelnen Räumen,
• der Eindruck, dass ein kalter, feuchter Lappen auf den Schultern liegt,

sind Signale, die auf ein Ungleichgewicht der physikalischen Größen hinweisen. Betroffen sind fast immer Mieter und Eigentümer jener Gebäude und Wohnungen, die viele Wärmebrücken bzw. eine insgesamt schwache Wärmedämmung besitzen. Die Heizkosten in diesen Wohnungen liegen zumeist über dem Durchschnitt.

#Lufttemperatur beeinflusst die empfundene Behaglichkeit

Vielfach wird thermische Behaglichkeit ausschließlich mit der Höhe der Temperatur der Raumluft in Verbindung gebracht. Das ist auch nachvollziehbar. Schließlich ist die anteilige Wärmeabgabe des menschlichen Körpers vor allem abhängig von der Höhe der Lufttemperatur im Wohnraum.

• Je niedriger die Temperatur der Raumluft ist, um so mehr steigt die Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung und Konvektion der Person.
• Je höher sie ist, um so mehr Wärme wird durch Verdunstung über die Atmung oder die Haut abgegeben.

Wer jedoch glaubt, dass im Winter in erster Linie die Lufttemperatur Behaglichkeitsprobleme verursacht, lässt vor allem die Oberflächentemperaturen der Hüllflächen (Wände, Decke, Boden, Verglasungen u.a.m.) außer Acht. Denn wenn man bei akzeptablen Lufttemperaturen fröstelt, sind meist die Oberflächentemperaturen der Umschließungsflächen zu niedrig. Sie liegen in vielen Fällen um mehrere Grad unter der Raumlufttemperatur. Leider ist die Temperatur von Oberflächen nicht mit einem einfachen Thermometer messbar, weshalb die meisten Bewohner die wichtigen Oberflächentemperaturen auch nicht kennen. Benötigt wird ein Infrarotthermometer. Es ist in ausreichender Genauigkeit für diesen Fall schon ab 15 € zu haben.

Während sich die Lufttemperaturen meist bequem einstellen lassen, ist die Veränderung der Oberflächentemperaturen der Hüllflächen mit einfachen Mitteln kaum möglich. Denn ihre Höhe ergibt sich aus der im Winter niedrigen Temperatur der Außenluft und der Raumlufttemperatur im Innenraum. Sie ist aber auch abhängig von den Eigenschaften der Konstruktion. Zwar lässt eine höher eingestellte Lufttemperatur im Raum auch die Oberflächentemperaturen steigen. Die Wirkung ist jedoch begrenzt. Es dauert mehrere Stunden bis eine Änderung spürbar ist. Hier hilft einzig und allein die Verbesserung der Wärmedämmung.

Die bei schwacher Wärmedämmung der Außenwände und Fenster unweigerlich entstehenden niedrigen Oberflächentemperaturen verursachen bei normalen Heizkörpern Unterschiede der Lufttemperatur zwischen Kopf und Füßen von mehreren Grad. Sie können das Behaglichkeitsempfinden erheblich beeinträchtigen, weil in der Folge eine oft unangenehme Luftströmung am Boden zu spüren ist. Besonders hoch sind die Temperaturunterschiede in Räumen mit Heizkörpern, die einen hohen konvektiven Anteil (Warmluftauftrieb) bei der Wärmeentwicklung aufweisen oder bei einem Standort der Heizkörper an Innenwänden.

#Niedrige Oberflächentemperaturen

Wie die nachfolgende Abbildung eines Wandquerschnittes zeigt, beträgt die innere Oberflächentemperatur einer 36 cm starken Normalziegelwand (60er Jahre) bei winterlichen Bedingungen um -5°C außen nur 13,3 °C. Ist die Wand nur 24cm stark, sind es nur noch 11,4 °C. In den Raumecken, also dort wo zwei Außenwände zusammen stoßen, kann die Temperatur auf 10° C und tiefer absinken, wie wir im Foto weiter oben gesehen haben.

#Wärmeabstrahlung vom menschlichen Körper

Besonders dort, wo z.B. eine schwache Wärmedämmung der Außenwand auf eine schlechte thermische Qualität von Verglasungen trifft, führen die niedrigen Oberflächentemperaturen zu einem ausgeprägten, ungemütlichen Strahlungsungleichgewicht. Das ist der Fall, weil ein menschlicher Körper deutlich wärmer ist als die dargestellten kühlen Oberflächen der Umgebung. Wir senden so stetig Wärmestrahlen in Richtung kühlerer Hüllflächen.

Wir spüren, dass uns andauernd Strahlungswärme entzogen wird, wenn wir in eine solche Situation geraten. Die von uns "abgezogene" Strahlungsenergie wird um so größer, je höher der Temperaturunterschied ist. Es fühlt sich bei krassen Verhältnissen an, als säße man im T-Shirt bei 20 °C vor einem Eisblock. In einem solchen Raum möchte man ungern auf dem Sofa sitzen, welches neben dem Fenster an der kalten Außenwand steht. Lässt die Geometrie des Raumes keine andere Möbelstellung zu, ist man versucht, durch erhöhte Lufttemperatur im Raum gegenzusteuern. Selbst bei 25, 26 °C Raumlufttemperatur steigt die Oberflächentemperatur solch schwach gedämmter Außenwände nur auf etwa 16 oder 17°C an - und dafür braucht es sehr lange. Und selbst wenn diese 17°C erreicht wären, fühlt es sich immer noch nicht behaglich an. Dafür aber steigen die Heizkosten - und zwar erheblich.

Sucht man nach Auswegen aus diesem Zustand zeigt sich, wie vielschichtig und komplex das Thema Behaglichkeit ist. Leider gewöhnen sich viele Menschen nicht selten an dauerhafte Beeinträchtigungen der thermischen Behaglichkeit, an kalte Wände, zu hohe Luftfeuchtigkeit und ungesunde Luft. Krankheiten können die Folge sein.

#Kaltluftfall an Fenstern und Außenwänden

Sehr häufig ruft der sogenannte Kaltluftfall Behaglichkeitsstörungen hervor. Der Kaltluftfall entsteht, wenn sich warme Raumluft an schwach gedämmten und daher kühleren Außenwänden oder kalten Scheiben abkühlt. Die Luft wird schwerer, fällt nach unten und setzt eine Kaltluftströmung am Boden in Gang. Es ist leicht vorstellbar, dass es in einem solchen Bereich zu Störungen der Behaglichkeit, z.B. zu kalten Füßen kommt.

Der Kaltluftfall ist in allen schwach gedämmten, aber beheizten Räumen ein Problem, kommt aber besonders bei hohen Räumen vor. Auch an Fenstern wirkt sich der Kaltluftfall aus, besonders wenn es unterhalb der Fenster bzw. davor keinen Heizkörper gibt. Das ist bei bodentiefen Fenstern meistens der Fall. Je höher die Wand bzw. Fenster und umso schlechter deren Wärmedämmung, desto intensiver ist der Fallluftstrom. So verhält es sich auch an einer Wand mit älteren Glasbausteinen.

Eine häufige Behaglichkeitsstörung durch Kaltluftfall entsteht in Maisonette Wohnungen, also Wohnungen mit zwei Etagen, die meist das oberste und das Dachgeschoss umfassen. Hier sind es die Treppe und die umliegenden Bereiche, wo ein Kaltluftstrom besonders stark spürbar wird. Dieser wird in aller Regel durch eine schwache Wärmedämmung der Giebelwände, Abseitenwände, Dachschrägen und Fenster im Dachgeschoss verursacht.

#Luftbewegung durch unbeabsichtigte Luftundichtheiten

Aber auch in der zum Kaltluftfall entgegengesetzten Richtung sind Luftströmungen möglich. Hiermit sind wir bei einer besonders unangenehmen, weil schlecht zu lokalisierenden und schwer zu behebenden Ursache kühler Luftbewegungen, den Luftundichtheiten in der baulichen Hülle.

Ein nach oben gerichteter Luftstrom ist nachweisbar, wenn es im Dachgeschoss unbeabsichtigte Luftundichtheiten gibt. So werden im Dachgeschoss befindliche Leckagen (Risse, Löcher, Spalten, luftdurchlässige Verkleidungen, fehlerhafte Verklebungen u.a.m.) zum Eintrittsort für die nach außen drängende warme Raumluft.

Ebenso lassen Undichtheiten bei Elektro- und Vorwandinstallationen, Durchdringungen von Schornsteinen und Rohrleitungen oder in der Giebelwand vermauerte Hochlochziegeln mit offenen Kammern die warme Luft ein- und abströmen. Ist nun z.B. die Wärmedämmung im Dachgeschoss unsachgemäß eingebaut (löchrige Dampfbremse und Unterspannbahn) ist eine Verbindung zur Außenluft da, durch den die Raumluft ihren Weg nach außen fortsetzen kann. Diese Ausströmorte lassen sich mit Hilfe einer Wärmebildkamera durch Aufnahmen von außen sichtbar machen.

Dieser häufige Baumangel führt dazu, dass kühlere Außenluft infolge der Thermik und dem wirkenden Druckunterschied über allerlei Fugen im unteren Teil der Wohnung oder des Hauses nachströmt.

Thermik

Warme Luft ist leichter als kalte, weshalb sie nach oben steigt. Kalte Luft strömt von unter her nach. Wenn sich warme Raumluft jedoch an kalten Oberflächen innerhalb der Wohnung abkühlt, wird sie nur in deren Nähe dort schwerer und fällt nach unten.

Typische Einströmungen sind

• undichte Haus- und Nebeneingangstüren,
• undichte Fenster,
• Fugen zwischen Fensterrahmen, Sohlbank und Baukörper,
• Undichtheiten in Wänden aus Hochlochziegeln,
• Steckdosen aus denen es zieht,
• der Briefschlitz,
• die Kellertür u.a.m..

Liegt ein Sitzbereich (Büroarbeitsplatz, Leseplatz, Fernsehsessel etc.) in dieser zuströmenden Kaltluft und übersteigt der Luftstrom eine bestimmte Geschwindigkeit oder/und unterschreitet er eine bestimmte Temperatur, kann es sehr ungemütlich werden.

Luftundichtheiten haben nicht nur einen äußerst negativen Einfluss auf die empfundene Behaglichkeit, da unerwünschte Abkühlungen einzelner Körperteile auftreten können. Sie besitzen auch das Potential gravierende Bauschäden zu verursachen. Immer dann, wenn warme Raumluft durch Undichtheiten abströmt, besteht die Gefahr der Durchfeuchtung der durchströmten Bauteile, insbesondere aber von Dämmschichten. Das bringt die Feuchtelast der abströmenden warmen Raumluft mit sich, die sich auf dem Weg nach draußen abkühlt und Kondenswasser bilden kann.

Um Luftundichtheiten aufzuspüren, wird eine Vorrichtung gebraucht, die einen hohen Über- oder Unterdruck im Wohnhaus erzeugen kann. Mit Hilfe von Theater-Nebel oder Strömungsmessgeräten können die Lecks lokalisiert werden. Die Messmethode wird auch "blower door" genannt.

#Wie stört die Feuchtigkeit der Raumluft?

Jede uns umgebende Luft enthält eine bestimmte Menge an Wasserdampf. Im Innenraum wird die Höhe durch menschliche Aktivitäten beeinflusst, im Außenbereich trägt die Verdunstung

• über Gewässern,
• aus dem Erdreich,
• durch Bäume und Pflanzen usw.

zur Luftfeuchtigkeit bei. Bei einem Lüftungsvorgang wird Wasserdampf mit der Luft ausgetauscht. Dabei kommt es im Innenraum zu einem Anstieg der Wasserdampfkonzentration (meist im Sommer) oder zu einer Reduzierung (meist im Winter). Während über die Höhe der Außenluftfeuchte die Wetterfrösche berichten, wissen wir über die tatsächliche Höhe der Luftfeuchte in Innenräumen aber meist nichts. Mit keinem unserer Sinnesorgane können wir die Menge an Wasserdampf genau erspüren. Doch zu hohe oder zu niedrige Werte machen etwas mit uns. Was genau geschieht?

Klären wir vorab aber erst einmal die Begriffe:

Absolute und relative Luftfeuchtigkeit

Die Menge an Wasserdampf (in Gramm pro m³), die in der Atemluft enthaltenen ist, wird als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Wird diese Ist-Menge ins Verhältnis zur maximal möglichen Menge an Wasserdampf gesetzt, sprechen wir von der relative Luftfeuchtigkeit, die oftmals einfach nur Luftfeuchte genannt wird. Relativ ist der Feuchte- bzw. Wasserdampfgehalt deshalb, weil die Höhe der Feuchtigkeitsaufnahme der Luft von ihrer Temperatur abhängig ist. Warme Luft kann mehr Wasserdampf an sich binden als kalte Luft. Ist die Bindungskraft erschöpft, ist die Sättigungsgrenze für eine bestimmte Lufttemperatur erreicht. Dann haben wir eine Luftfeuchte von 100%.

Mit diesen Informationen können wir uns jetzt mit den Auswirkungen zu hoher oder zu niedriger Luftfeuchtigkeit beschäftigen:

• Feuchte Luft geringer Temperatur (oberhalb von etwa 60 % relativer Luftfeuchte, ca. 19°C wegen gewünschter Heizkosteneinsparung) führt zum Nass-Kalt-Gefühl. Das Gefühl entsteht wegen der in dieser Atmosphäre erhöhten Wärmeübergabe der Haut an relativ feuchte Luft. Durch weitere Abkühlung der Luft an kühlen Wänden kommt es zum weiteren Anstieg der Luftfeuchte unmittelbar an der Wand, was die Gefahr einer Schimmelbildung erhöht. Das Nass-Kalt-Gefühl kann von den Bewohnern durch Temperaturerhöhung der Raumluft oder/und durch Verringerung des Wasserdampfgehaltes der Raumluft (durch Lüften) kompensiert werden. Wird im Winter ausreichend gelüftet, sinkt in der Regel die relative Luftfeuchte und die Schimmelgefahr.
• Eine eher schwülwarme Raumluft (oberhalb von etwa 70 % relative Luftfeuchte, ab ca. 24°C) verschlechtert die Wärmeregulation des menschlichen Körpers erheblich. Die Wärmeabgabe durch Konvektion verringert sich wegen der bereits hohen Lufttemperatur und die Wärmeabgabe durch Atmung und Schwitzen funktioniert nicht mehr ausreichend. Durch Abkühlung der feuchten Luft an schwach gedämmten Wandabschnitten steigt zudem die relative Luftfeuchte und erhöht so die Gefahr eventueller Schimmelbildung. Das Schwül-Warm-Gefühl kann im Winter nur durch starke Verringerung des Wasserdampfgehaltes der Raumluft (durch Lüften) beseitigt werden, wobei auch die Raumlufttemperatur verringert werden sollte.
• Ist die Luft dagegen sehr trocken (kleiner 35%), die Temperatur jedoch normal bei etwa 20°C funktioniert die Wärmeregulation des menschlichen Körpers gut. Jedoch können die Schleimhäute in Nase, Rachen und Augen austrocknen. Dadurch wird ihre natürliche Schutzfunktion gegen Viren, Bakterien und Pollen beeinträchtigt. Eine trockene Nase kann verkrusten und schmerzen, während trockene Augen brennen und jucken können. Trockene Schleimhäute machen die Atemwege anfälliger für Infektionen wie Erkältungen und Grippe. Insbesondere Menschen mit Asthma oder anderen chronischen Atemwegserkrankungen können unter diesen Bedingungen leiden. Die Haut verliert Feuchtigkeit, wird spröde, rissig und juckt. Dies kann zur Verschlechterung von Hauterkrankungen wie Neurodermitis führen. Die Probleme treten im Winter auf, wenn kalte und meist trockene Außenluft erwärmt und die Luft sehr oft ausgetauscht wird. In der Regel kommt es jedoch zu eher feuchter Luft, da der Luftaustausch häufig zu gering ist. Die oft kritisierte "trockene Heizungsluft" gibt es nach meinen Erfahrungen nicht. Probleme sind auf statische Aufladungen zurückzuführen, die sich als "fliegende" Haare, leichte Stromschläge oder die Aufwirbelung von Staub bemerkbar machen.

Zu diesem Phänomen habe ich mich ausführlich auf meiner Webseite energytools.de auseinander gesetzt. "Böse trockene Heizungsluft", Link: www.energytools.de/raumklima-und-frische-luft/luftqualitaet-und-luftwechselrate/boese-trockene-heizungsluft

ausführlich bei energytools.de: Zum Nutzen und der Anwendung von Hygrometern, Link: www.energytools.de/raumklima-und-frische-luft/luftqualitaet-und-luftwechselrate/boese-trockene-heizungsluft/hilfreiche-hygrometer?q=Hygrometer

ausführlich bei energytools.de: Relative und absolute Luftfeuchtigkeit, Link: www.energytools.de/raumklima-und-frische-luft/luftqualitaet-und-luftwechselrate/boese-trockene-heizungsluft/relative-und-absolute-luftfeuchtigkeit?q=relative

#Mein Fazit

• Um Behaglichkeitsstörungen zu beseitigen, ist die Ermittlung der Ursachen von großer Bedeutung.
• Helfen kann eine Wärmbildkamera, die die Temperaturverteilung sichtbar macht, wodurch die Quelle des Unbehagens gefunden werden kann.
• Sind die Ursachen von thermisch bedingten Behaglichkeitsdefiziten ermittelt, können kurzfristige Maßnahmen, wie z.B. das Umstellen der Möbel, oder langfristige Maßnahmen, wie z.B. der Einbau von neuen Fenstern, in Angriff genommen werden.
• Keinesfalls sollte man windigen Anbietern von zweifelhaften Lösungen zur Verbesserung der Behaglichkeit auf den Leim gehen, unsinnige und im Gebrauch teure Produkte (z.B. Luftbefeuchter, elektrische Strahlungsheizkörper) zu kaufen.
• Der Kaltluftfall vor kalten Fenstern und Außenwänden verschlechtert die empfundene Behaglichkeit erheblich.
• Die Höhe der Luftfeuchtigkeit spielt eine große Rolle bei der Wärmeregulation des menschlichen Körpers. Die tatsächliche Höhe sollte bekannt sein und in einem Bereich zwischen 35 und 55 % liegen.
• Die genaue Höhe der Luftfeuchtigkeit geben Hygrometer wieder, die in keinem Haus fehlen sollten.
• Ich möchte helfen, einfache und nachhaltige Entscheidungen zur Beseitigung von Behaglichkeitsstörungen zu treffen. Dazu beschäftige ich mich im Folgenden ausführlich mit den Faktoren, die die thermische Behaglichkeit zum Positiven beeinflussen können.