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Technisches

Patentierte Technologie für die Wasserschadensanierung 4.0

Hintergrundinformationen zum Entwicklungsprozess

Der Einsatz von Infrarotgeräten wird in Fachkreisen als der zielführende Weg in der Wasserschadensanierung von Wänden, Eck- und Sockelbereichen gesehen.
Seit einigen Jahren wird mit dieser Technik in der täglichen Praxis gearbeitet, oftmals jedoch ohne elementares Verständnis zum fachgerechten Einsatz.
Unzählige Artikel beschäftigen sich oberflächlich mit Grundlagen und geben Gebrauchsanweisungen zum Einsatz und Aufbau, die oft jeder Grundlage einer effizienten technische Trocknung entbehren.
Aus diesem Grund haben wir, die aus unserer langjährigen Forschung gewonnen Erkenntnisse in kurzer Form zusammengefasst, um mehr Klarheit in ein vieldiskutiertes Thema zu bringen.

  • Ausgangssituation

    HyDry ist ein Bautrocknungssystem, welches mit Infrarotstrahlung trocknet. Bei der Infrarot-Trocknung wird thermische Energie auf das jeweils zu trocknende Objekt gestrahlt. Diesem Objekt bzw. Baumaterial wird das Wasser über den Verdampfungseffekt entzogen.

    Die bisher verfügbaren Infrarot-Geräte können der Wand entweder kontinuierlich oder zeitlich getaktet Wärme zuführen. Unsere Versuche haben gezeigt, dass mit diesen einfachen, ungeregelten IR-Panels nicht das gewünschte Trocknungsergebnisse erreicht wird und eine nachhaltige Trocknung nur bedingt oder zufällig stattfindet.

    Nach unseren Erkenntnissen kann die Feuchtigkeit im Inneren eines Bauteils ohne Regelung der Intensität der Infrarot-Energie unter Berücksichtigung der jeweiligen Wand- und Raumfeuchtwerte nicht vollständig getrocknet werden. Die einfache physikalische Erklärung ist: Wenn es möglich ist, bewegen sich Wassermoleküle von der Wärme weg. Solange der innere Kern eines Bauteils feuchter ist als die äußere Schicht oder genauso feucht ist wie die Oberfläche, trocknet diese gut. Denn starke Durchfeuchtung im Kern verhindert, dass Wassermoleküle von der Oberfläche aus nach innen bzw. hinten wandern kann. Die Sättigung des Materials mit Wasser wirkt als Sperre. Entsprechend nimmt die Feuchtigkeit bzw. das Wasser den einzigen möglichen Weg hin zur Wärmequelle (nach außen) und verdampft an der Oberfläche des Bauteils. In der Anfangsphase einer Trocknung ist dieser Effekt sehr gut sicht- und messbar. Allerdings führt er in der 2. Phase der Trocknung zum eigentlichen Problem der ungeregelten Infrarot-Trocknung: Es gibt kaum weitere Trocknungsfortschritte. Das Wasser verharrt in den tieferen Schichten des Materials und kann nicht nach vorne an die Oberfläche.
    Nach einer anfänglich (zu) schnellen Trocknung der vorderen Wandschicht zeigt jede weitere Wärmeeinstrahlung nur noch sehr geringen bis gar keinen Erfolg. Selbst bei hohem Energieeintrag kann nur wenig Feuchtigkeit nach vorne entweichen. Das Wasser bleibt im Inneren; der Feuchtekern bleibt sozusagen in der Wand stecken.

  • Intervalltrocknung

    Die Intervalltrocknung stellt eine erste, jedoch noch unzureichende Näherung an eine nachhaltige Trocknung dar. Mit der Intervalltrocknung wird der vorhandenen Kernfeuchte ausreichend Zeit gegeben, nach außen nachzuziehen. Zusätzlich wird mit diesem Verfahren Energie eingespart.
    Allerdings versagt dieses Verfahren bei z. B. mit Zeitschaltuhren willkürlich gesetzten Intervallen. Damit werden die Trocknungsintervalle ohne Berücksichtigung der im Wandinneren herrschenden Verhältnisse eingestellt und wirken deshalb entweder nur zufällig oder unter Umständen sogar kontraproduktiv. Wird zum Beispiel eine Wand erwärmt kurz bevor die Kernfeuchte komplett nach außen nachziehen konnte, dann wird diese wieder zurückgedrängt ins Innere und es kann zusätzlich Feuchte aus dem Raum in die Wandoberfläche eindringen. Die zeitlich und mengenmäßig nicht richtig eingesetzte Wärmeeinstrahlung wirkt damit einer erfolgreichen Trocknung entgegen und bewirkt, dass die Feuchtigkeit im Bauteilinneren nur hin und her wandert. Schwankende Messwerte, eine langwierige, uneffektive Trocknung und hoher Energieverbrauch sind das Resultat.

Intelligent geregelte Intervalltrocknung

In den vielzähligen Versuchen der IRES ist der „Inversionspunkt“ als wichtigster Kennwert einer erfolgreichen Infrarot-Trocknung entdeckt worden. Der Inversionspunkt als messtechnisches Merkmal ist der Zeitpunkt, ab dem die feuchte Wand nicht mehr in den Erwärmungsphasen, sondern in den Pausen dazwischen (in den Abkühlphasen) trocknet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Trocknung der äußeren Schicht abgeschlossen. Entsprechend muss die Infrarotenergie nun schrittweise tiefer auf das Bauteilinnere einwirken, um effektive Ergebnisse zu liefern. Dies wird durch eine schrittweise Anhebung der Temperatur an der Wandoberfläche sowie das Halten eines definierten unteren Grenzwertes erreicht.
Feuchte Oberflächen erwärmen sich langsamer als trockene und umgekehrt dürfen nach Erreichung des Inversionspunkts bestimmte Grenztemperaturwerte in der Wand sowie an der Wandoberfläche nicht mehr unterschritten werden. Diese Werte unterscheiden sich deutlich von der Trocknungsphase vor dem Erreichen des Inversionspunktes. Vereinfacht gesagt, werden die Pausen dann deutlich länger und die untere Grenztemperatur an der Wand wird deutlich angehoben. Nur so kann der Transport der nachziehenden Kernfeuchte nach außen gewährleistet werden. Oberhalb dieser Grenztemperatur muss nun ein zyklisches Temperaturdelta mit definierten Ober- und Untergrenzen von innen nach außen wirken. Auf diese Weise kann die Feuchtigkeit den physikalisch bedingten Weg von hoher zu niedriger Feuchte sowie von höherer zu niedriger Temperatur zurücklegen. Was zunächst anspruchsvoll klingt ist ein überaus robuster Effekt der sich zuverlässig wiederholt.
Hierzu müssen die Temperaturen unbedingt kontinuierlich gemessen werden, um die Wärmezufuhr sowie die Pausen entsprechend zu regeln. Die Wand trocknet dann nach der ersten Phase und besonders nach Erreichen des Inversionspunktes nahezu linear weiter, bis ein stabiler trockener Zustand erreicht ist.

Inversionspunkt

Der Inversionspunkt beschreibt ein definiertes Feuchte- und Temperaturgefälle zwischen den wesentlichen Einflussfaktoren Wand- und Paneltemperatur sowie der Restfeuchte zum gegebenen Zeitpunkt.

Das Erreichen des Inversionspunkts kann über die jeweils gemessene Dauer der Aufheiz- und Abkühlzeiten erkannt werden.

HyDry® patentierte Luftführung

Auf Grundlage der Erkenntnisse aus der eigenen Forschung hat IRES eine Luftführung entwickelt, die den Luftstrom zwischen Wand und Heizfläche kontrolliert führt und reduziert. Dieser Volumenstrom sollte nur so groß sein, wie für den Abtransport der Feuchtigkeit erforderlich. Dadurch wird eine wesentliche Effizienzsteigerung bei der Trocknung erreicht.
Eine zielgerichtete Luftführung ermöglicht deutlich längere Pausen der Heizintervalle, denn zum einen wird die Zieltemperatur der Wandoberfläche wesentlich schneller erreicht und zum anderen hält diese auch länger an. Eine grundlegende Voraussetzung für dieses Vorgehen ist jedoch eine Temperatursteuerung am Panel – sonst würde zuerst die Wand überhitzen und anschließend das Infrarot-Panel. In beiden Fällen könnten folgenschwere Schäden entstehen. Wettbewerbsprodukten, die über keine Temperaturmessung verfügen, steht diese Möglichkeit nicht zur Verfügung.

Trocknungserfolg der HyDry® Technologie

WandartFeuchtegrad AnfangFeuchtegrad EndeTrocknungszeitEnergieverbrauch
24er HLZ Mauerwerk aus Ton, verputzt170 – 180 Digits40 – 48 Digits4,5 TageØ 33,75 KWh
10er Gipsdielenwand130 Digits42 – 52 Digits2,5 TageØ 18,75 KWh
40 cm Sandsteinwand im Keller160 Digits56 – 66 Digits6 TageØ 45 KWh