Gestörte Behaglichkeit

In persönlichen Gesprächen berichten mir Ratsuchende vielfach von Behaglichkeitsstörungen, obwohl die Raumlufttemperatur angemessen ist. Dazu gehören Empfindungen wie:

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

sind Signale, die auf ein Ungleichgewicht physikalischer Größen hinweisen.

#Lufttemperatur beeinflusst die empfundene Behaglichkeit

Oft wird thermische Behaglichkeit ausschließlich mit der Temperatur der Raumluft in Verbindung gebracht. Das ist auch nachvollziehbar. Schließlich ist die Wärmeabgabe des menschlichen Körpers vor allem von der Temperatur der Raumluft abhängig.

• Je niedriger die Temperatur der Raumluft ist, desto mehr steigt die Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung und Konvektion der Person.
• Je höher die Temperatur der Raumluft ist, desto 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, berücksichtigt die Oberflächentemperaturen der Hüllflächen (Wände, Decke, Boden, Verglasungen usw.) nicht. Denn wenn man bei akzeptablen Lufttemperaturen fröstelt, sind die Oberflächentemperaturen der Umschließungsflächen meist 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, welches in ausreichender Genauigkeit für diesen Fall schon ab 15 € zu haben ist.

Während sich die Lufttemperatur meist bequem einstellen lässt, ist eine Veränderung der Oberflächentemperatur der Hüllflächen mit einfachen Mitteln kaum möglich. Ihre Höhe ergibt sich aus der niedrigen Temperatur der Außenluft im Winter und der Raumlufttemperatur im Innenraum und ist von den Eigenschaften der Konstruktion abhängig. Zwar lässt sich die Oberflächentemperatur durch eine höhere Lufttemperatur im Raum anheben. Die Wirkung ist jedoch begrenzt. Es dauert mehrere Stunden, bis eine Änderung spürbar ist. Hier hilft langfristig nur die Verbesserung der Wärmedämmung.

Bei schwacher Wärmedämmung der Außenwände und Fenster entsteht unweigerlich eine niedrige Oberflächentemperatur, die bei normalen Heizkörpern zu Unterschieden der Lufttemperatur in der Höhe des Raumes, also zwischen Kopf und Füßen, von mehreren Grad führt. Dies kann das Behaglichkeitsempfinden erheblich beeinträchtigen, da in der Folge oft eine unangenehme Luftströmung am Boden spürbar ist. Besonders hoch ist der Temperaturunterschied in Räumen mit Heizkörpern, die einen hohen konvektiven Anteil bei der Wärmeentwicklung aufweisen, sowie in Räumen, in denen die Heizkörper an Innenwänden stehen.

#Niedrige Oberflächentemperaturen

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

#Wärmeabstrahlung vom menschlichen Körper

Insbesondere an Stellen, an denen eine schwache Wärmedämmung der Außenwand auf eine schlechte thermische Qualität der Verglasung trifft, führen niedrige Oberflächentemperaturen zu einem ausgeprägten und unangenehmen Strahlungsungleichgewicht. Das liegt daran, dass ein menschlicher Körper deutlich wärmer ist als die Oberflächen der Umgebung. Wir senden somit ständig Wärmestrahlen in Richtung der kühleren Hüllflächen.

Wenn wir in eine solche Situation geraten, spüren wir, dass uns andauernd Strahlungswärme „entzogen” wird. Je höher der Temperaturunterschied ist, desto größer ist die von uns „abgezogene” Strahlungsenergie. Bei krassen Verhältnissen fühlt es sich an, als säße man im T-Shirt bei 20 °C vor einem Eisblock. In einem solchen Raum möchte man ungern auf dem Sofa sitzen, das neben dem Fenster an der kalten Außenwand steht. Wenn die Geometrie des Raumes keine andere Möbelstellung zulässt, ist man versucht, durch eine höhere Lufttemperatur im Raum gegenzusteuern. Doch selbst bei 25 oder 26 °C Raumtemperatur steigt die Oberflächentemperatur solcher schwach gedämmter Außenwände nur auf etwa 16 oder 17 °C an – und dafür braucht es sehr lange. Selbst wenn diese 17 °C erreicht wären, würde es sich immer noch nicht behaglich anfühlen. Dafür steigen aber 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 an dauerhafte Beeinträchtigungen der thermischen Behaglichkeit wie kalte Wände, zu hohe Luftfeuchtigkeit und ungesunde Luft. Krankheiten können die Folge sein.

#Kaltluftfall an Fenstern und Außenwänden

Der sogenannte Kaltluftfall ruft sehr häufig Behaglichkeitsstörungen hervor. Er 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 Behaglichkeitsstörungen, beispielsweise zu kalten Füßen, kommt.

Der Kaltluftfall ist in allen schwach gedämmten, aber beheizten Räumen ein Problem, tritt jedoch besonders in hohen Räumen auf. Auch an Fenstern wirkt sich der Kaltluftfall aus, besonders wenn sich unterhalb der Fenster bzw. davor kein Heizkörper befindet. Das ist bei bodentiefen Fenstern meistens der Fall. Je höher Wand bzw. Fenster und je schlechter deren Wärmedämmung, desto intensiver ist der Fallluftstrom. Ähnlich verhält es sich an einer Wand mit älteren Glasbausteinen.

Eine häufige Behaglichkeitsstörung durch Kaltluftfall entsteht in Maisonette-Wohnungen, also Wohnungen, die sich über zwei Etagen erstrecken und meist das oberste und das Dachgeschoss umfassen. Hier sind es die Treppe und die umliegenden Bereiche, in denen ein Kaltluftstrom besonders stark spürbar wird. Verursacht wird dieser in der Regel durch eine schwache Wärmedämmung der Giebelwände, Abseitenwände, Dachschrägen und Fenster im Dachgeschoss.

#Luftbewegung durch unbeabsichtigte Luftundichtheiten

Aber auch in die entgegengesetzte Richtung des Kaltluftfalls sind Luftströmungen möglich. Damit sind wir bei einer besonders unangenehmen Ursache kühler Luftbewegungen, die sich schlecht lokalisieren und beheben lässt: Luftundichtheiten in der baulichen Hülle.

Ein nach oben gerichteter Luftstrom ist nachweisbar, wenn es im Dachgeschoss zu unbeabsichtigten Luftundichtheiten kommt. So werden Leckagen im Dachgeschoss (Risse, Löcher, Spalten, luftdurchlässige Verkleidungen, fehlerhafte Verklebungen usw.) zum Eintrittsort für die nach außen drängende warme Raumluft.

Ebenso lassen Undichtheiten bei Elektro- und Vorwandinstallationen, Durchdringungen von Schornsteinen und Rohrleitungen sowie in der Giebelwand vermauerte Hochlochziegel mit offenen Kammern warme Luft ein- und ausströmen. Ist die Wärmedämmung im Dachgeschoss nun beispielsweise unsachgemäß eingebaut (löchrige Dampfbremse und Unterspannbahn), besteht eine Verbindung zur Außenluft, durch die die Raumluft ihren Weg nach außen fortsetzen kann. Mithilfe einer Wärmebildkamera lassen sich diese Ausströmorte durch Aufnahmen der Dachfläche von außen sichtbar machen.

Dieser häufige Baumangel führt dazu, dass kühlere Außenluft infolge der Thermik und des wirkenden Druckunterschieds 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 unten nach. Wenn sich jedoch warme Raumluft an kalten Oberflächen innerhalb der Wohnung abkühlt, wird sie nur in deren unmittelbarer Nähe schwerer und fällt nach unten.

Typische Einströmstellen sind:

• luftdurchlässige Haus- und Nebeneingangstüren,
• undichte Fenster,
• offene Fugen zwischen Fensterrahmen, Sohlbank und Baukörper,
• Undichtheiten in Wänden aus Hochlochziegeln,
• Steckdosen, aus denen es zieht,
• der Briefschlitz, sowie
• die Kellertür usw.

Wenn sich ein Sitzbereich (wie ein Büroarbeitsplatz, ein Leseplatz oder ein Fernsehsessel) in dieser zuströmenden Kaltluft befindet und der Luftstrom eine bestimmte Geschwindigkeit übersteigt oder eine bestimmte Temperatur unterschreitet, kann es sehr ungemütlich werden.

Luftundichtheiten haben nicht nur einen äußerst negativen Einfluss auf die empfundene Behaglichkeit, da es zu unerwünschten Abkühlungen einzelner Körperteile kommen kann. Sie können auch gravierende Bauschäden verursachen. Wenn warme Raumluft durch Undichtheiten abströmt, besteht die Gefahr der Durchfeuchtung der durchströmten Bauteile, insbesondere von Dämmschichten. Die abströmende warme und meist feuchte Raumluft kühlt sich auf dem Weg nach draußen ab und kann Kondenswasser bilden.

Um Luftundichtheiten aufzuspüren, wird eine Vorrichtung benötigt, die einen hohen Über- oder Unterdruck im Wohnhaus erzeugen kann. Mithilfe von Theaternebel oder Strömungsmessgeräten können in dieser Überdruck-/Unterdrucksituation die Lecks lokalisiert werden. Diese Messmethode wird auch „Blower-Door-Test” genannt.

#Welchen Einfluss hat die Feuchtigkeit der Raumluft?

Klären wir vorab aber erst einmal zwei wichtige Begriffe:

Absolute und relative Luftfeuchtigkeit

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist ein Maß für die Menge an Wasserdampf in der Atemluft, die in Gramm pro Kubikmeter angegeben wird. Die relative Luftfeuchtigkeit wird definiert als der prozentuale Anteil der Wasserdampfmenge im Vergleich zur maximal möglichen Menge in der Atemluft. Umgangssprachlich wird sie auch einfach nur als Luftfeuchte bezeichnet und in % angegeben. Relativ ist der Feuchte- bzw. Wasserdampfgehalt deshalb, weil die Höhe der Feuchtigkeitsaufnahme der Luft von ihrer Temperatur abhängig ist, was bedeutet, dass sie bei steigender Temperatur steigt und bei sinkender Temperatur sinkt. Warme Luft kann mehr Wasserdampf binden als kalte Luft. Wenn die Bindungskraft erschöpft ist, ist die Sättigungsgrenze für eine bestimmte Lufttemperatur erreicht. Dann beträgt die relative Luftfeuchte 100 %.

Die Luft, die uns umgibt, enthält stets eine bestimmte Menge Wasserdampf. Im Innenraum wird diese Menge durch menschliche Aktivitäten beeinflusst, im Außenbereich trägt die Verdunstung von Wasser

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

zur Luftfeuchtigkeit bei. Beim Lüften wird Innenraumluft, die eine bestimmte relative Feuchte besitzt, durch Außenluft, die ebenfalls eine bestimmte Luftfeuchte besitzt, ausgetauscht. Dabei kommt es im Innenraum meist zu einer Reduzierung (Winter) oder einem Anstieg (Sommer) der Wasserdampfkonzentration.

Während Wetterdienste über die Höhe der Außenluftfeuchte berichten, ist uns die tatsächliche Höhe der Luftfeuchte in Innenräumen meist nicht bekannt. Mit keinem unserer Sinnesorgane können wir die Menge an Wasserdampf genau erspüren. Doch zu hohe oder zu niedrige Werte machen sich bei uns bemerkbar. Was genau geschieht?

• Feuchte Luft mit geringer Temperatur (oberhalb von etwa 60 % relativer Luftfeuchte und 19 °C Raumtemperatur, um Heizkosten zu sparen) führt zu einem Nass-Kalt-Gefühl. Dieses Gefühl entsteht, weil die Haut in dieser Atmosphäre mehr Wärme an die relativ feuchte Luft abgibt. Durch weitere Abkühlung der Luft an kühlen Wänden steigt die Luftfeuchte unmittelbar an der Wand, was die Gefahr einer Schimmelbildung erhöht. Die Bewohner können das Nass-Kalt-Gefühl durch eine Erhöhung der Raumtemperatur oder/und eine Verringerung des Wasserdampfgehalts der Raumluft (durch Lüften auf weniger als 55%) kompensieren. Damit sinkt auch die Schimmelgefahr.
• Schwülwarme Raumluft (ab etwa 70 % relativer Luftfeuchte und 24 °C) verschlechtert die Wärmeregulation des menschlichen Körpers erheblich. Die Wärmeabgabe durch Konvektion verringert sich aufgrund der bereits hohen Lufttemperatur, während die Wärmeabgabe durch Atmung und Schwitzen nicht mehr ausreichend funktioniert. Durch Abkühlung der feuchten Luft an schwach gedämmten Wandabschnitten steigt zudem die relative Luftfeuchte, wodurch sich die Gefahr einer Schimmelbildung erhöht. Das unangenehme Schwül-Warm-Gefühl in den Räumen lässt sich im Winter am besten durch eine starke Verringerung des Wasserdampfgehalts der Raumluft erreichen, indem regelmäßig gelüftet wird. Dabei sollte auch die Temperatur der Raumluft gesenkt werden.
• Ist die Luft dagegen trocken (unter 35 % relativer Luftfeuchte), 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. Auch die Haut verliert Feuchtigkeit, wird spröde, rissig und juckt. Dies kann zu einer Verschlechterung von Hauterkrankungen wie Neurodermitis führen. Die Probleme treten vor allem im sehr kalten Winter auf, wenn die meist trockene Außenluft erwärmt wird und die Luft sehr häufig ausgetauscht wird. In den meisten Wohnungen kommt es jedoch zu eher feuchter Luft, da der Luftaustausch dort häufig zu gering ist. Die oft kritisierte „trockene Heizungsluft” gibt es nach meinen Erfahrungen nicht. Unspezifische Probleme sind vielmehr auf statische Aufladungen zurückzuführen, die sich als „fliegende” Haare, leichte Stromschläge oder die Aufwirbelung von Staub bemerkbar machen.

Mit dem häufig zitierten Phänomen der trockenen Heizungsluft habe ich mich auf meiner Webseite energytools.de ausführlich 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.
• Die Temperaturverteilung wird durch den Einsatz einer Wärmbildkamera sichtbar gemacht. Auf diese Weise kann die Ursache des Unbehagens ermittelt werden.
• Sind die Auslöser von thermisch bedingten Behaglichkeitsdefiziten ermittelt, können kurzfristige Maßnahmen, wie z.B. das Umstellen der Möbel, oder langfristige Maßnahmen, wie der Einbau neuer Fenster, in Angriff genommen werden.
• Keinesfalls sollte man windigen Anbietern von zweifelhaften Lösungen zur Verbesserung der Behaglichkeit auf den Leim gehen und unsinnige sowie im Gebrauch teure Produkte (z. B. Luftbefeuchter, elektrische Strahlungsheizkörper) 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. Sie sollte bekannt sein und in einem Bereich zwischen 35 und 55 % liegen.
• Die genaue Höhe der Luftfeuchtigkeit geben Hygrometer wieder, die in keinem Haushalt fehlen sollten.
• Behaglichkeitsstörungen und hygienische Probleme zu beseitigen ist meiner Meinung nach der anzustrebende Haupteffekt. Die damit verbundene Heizenergie- und Kosteneinsparung ist ein sehr interessanter Nebeneffekt.
• Ich möchte dabei 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 positiv beeinflussen können.