Ratgeber
Materialfeuchtemessgeräte dienen zur Messung des Feuchtegrades unterschiedlicher Baumaterialien, etwa Beton, Mauerwerk, Estrich oder Holz. Mithilfe eines Materialfeuchtemessgerätes kann geprüft werden, ob Oberflächen für einen Anstrich oder eine Beschichtung ausreichend trocken sind, Bauschäden durch eine zu hohe Materialfeuchte drohen oder eine durchgeführte Trocknung nach Wasserschäden erfolgreich war. Weitere Einsatzgebiete bestehen in der Feuchteprüfung von Konstruktionsmaterialien vor deren Verarbeitung, sowie bei Isolationsmaterialien, Futtermitteln und Brennholz.
Zunächst unterscheidet man zwischen den beiden gebräuchlichsten Messprinzipien, dem Widerstands- und dem Kapazitiv-Messverfahren. Geräte, die nach dem Widerstands-Messverfahren arbeiten, ermitteln die Materialfeuchte durch die Bewertung des elektrischen Widerstandes zwischen den Einstich-Messelektroden. Dieses Messverfahren ist in aller Regel invasiv, es müssen hierbei zwei Elektroden ins Material eingestochen werden.
Kapazitiv arbeitende Materialfeuchtemessgeräte ermitteln den Feuchtegrad auch nicht-invasiv, durch Auflegen der Sensorik auf die Materialoberfläche. Hierbei wird die feuchtebedingte Änderung der Materialkapazität mithilfe eines hochfrequenten Signals zerstörungsfrei bestimmt.
Einfachere Materialfeuchtemessgeräte besitzen in der Regel fest am Gerät montierte und nicht gegen andere Typen austauschbare Elektroden. Beim Widerstands-Messverfahren sind dies meist zwei stirnseitig angebrachte Stahlspitzen, beim kapazitiven Messverfahren Elektroden auf der Geräterückseite oder eine kugelförmige Messsonde an der Front des Gerätes. Sehr preiswerte Geräte der Einstiegsklasse zeigen oftmals nur einen sogenannten Indexwert, also eine dimensionslose Zahl an. Sie sind nicht in der Lage, die Materialfeuchte präzise in Prozent zu beziffern und aufgrund ihrer begrenzten Genauigkeit eher für einfache Aufgaben wie schnelle Vergleichsmessungen oder eine grobe Beurteilung gedacht.
Materialfeuchtemessgeräte gibt es für unterschiedliche Anwendungen und für eine breite Auswahl an zu messenden Materialien. Vorab sollte möglichst sorgfältig ermittelt werden, wo die Einsatzschwerpunkte liegen und ob das in die nähere Auswahl gezogene Gerät diesen Anforderungen gerecht werden kann. Materialfeuchtemessgeräte mit Einstechelektroden eignen sich nicht, wenn das zu prüfende Material nicht beschädigt werden darf. Umgekehrt ist ein Materialfeuchtemessgerät mit fest angeschlossener, kapazitiver Kugelsonde oder Messelektroden auf der Geräterückseite nutzlos, wenn der Feuchtegehalt von Futtermitteln oder Dämmmaterial ermittelt werden soll. Am universellsten einsetzbar sind Geräte, die den Anschluss verschiedener Messsonden erlauben.
Vorteilhaft ist es, wenn das Materialfeuchtemessgerät eine integrierte Datenbank für unterschiedliche Materialien besitzt. Ein umständliches Umrechnen mit Korrekturfaktoren für die verschiedenen Materialeigenschaften entfällt hiermit. Selbst Holz ist nicht gleich Holz: Gute Geräte bieten die Möglichkeit, die Holzsorte auszuwählen, um bestmögliche Messergebnisse zu erhalten. Für genaue Messungen ist eine eingebaute Temperaturkompensation nützlich, ebenso die Möglichkeit, eine Vorab-Kalibrierung auf die Eigenschaften des zu prüfenden Materials am Gerät vornehmen zu können. Je nach Dichte und beispielsweise Versalzungsgrad können ansonsten größere Messfehler auftreten.
Eine ausreichende Messtiefe ist wichtig, um die Durchtrocknung von Baustoffen zu beurteilen. Oberflächliche Messungen zeigen unter Umständen den Stoff als trocken an, obwohl wenige Zentimeter unter der Oberfläche noch Feuchtigkeit gebunden ist. Praktisch sind in dem Fall Materialfeuchtemessgeräte, bei denen die Messtiefe entweder in Stufen auswählbar ist oder mittels verschiedener Messsonden in mehreren Tiefen gemessen werden kann.
Anwendung
Für die Anwendung in der Bauphysik stehen Kombigeräte zur Verfügung, die mit zusätzlicher Sensorik ausgerüstet sind.
Mit Hilfe von integrierten Sensoren für Raumluftfeuchte, Lufttemperatur und Oberflächentemperatur (PIR-Thermometer) können weitere Rückschlüsse ohne zusätzliche Messegeräte gezogen werden, beispielsweise in Bezug auf eine mögliche Schimmelgefahr.
Ebenso verfügbar sind Geräte mit integrierter Wärmebildkamera sowie Sets mit zusätzlichen Messegeräten.
Anwendungsbeispiel 1:
Brennholz auf ausreichenden Trocknungsgrad prüfen
Hierfür eignet sich schon ein einfaches Holzfeuchtemessgerät. Nach Auswahl der Holzsorte werden die am Gerät fest angebauten Messspitzen ins Holz gedrückt und der Messwert als Indikatorwert oder in Prozent Holzfeuchte abgelesen. Feuchtes Holz brennt nicht nur schlecht, es besitzt einen geringen Heizwert, da ein Teil der entstehenden Wärme zur Verdampfung des gebundenen Wassers aufgebracht werden muss. Die Anschaffung eines sehr preiswert erhältlichen Holzfeuchtemessgerätes kann sich schnell mehr als bezahlt machen.
Anwendungsbeispiel 2:
Feuchtigkeit hinter Fliesen oder Bodenbelägen aufspüren
Gerade in älteren Bädern wurde oft keine feuchtigkeitsdichte Sperrschicht am Mauerwerk vor dem Aufbringen der Fliesen aufgebracht. Auch feine, mit dem bloßen Auge meist nicht erkennbare Risse in der Fugenmasse lassen allmählich Wasser eindringen. Mit Hilfe eines Materialfeuchtemessgerätes, das nach dem kapazitiven Messprinzip arbeitet, lässt sich Feuchtigkeit hinter Fliesen und anderen Oberflächen leicht aufspüren, ohne dass hierzu Eingriffe in die Bausubstanz notwendig werden.
Vergleichswerte für Materialfeuchte
Die Anzeige eines Messwertes auf einem Materialfeuchte-Messgerät ist zwar schön, aber ohne weitere Informationen nur eine Zahl auf einem Display. Auch wenn bei der Erfassung noch so genau gemessen wurde.
Denn was hilft ein gemessener Wert von XY%, wenn die zulässigen Grenzwerte bzw. gängigen Durchschnittswerte nicht bekannt sind. Aus diesem Grund haben wir die unterschiedlichen Werte für die Materialfeuchte der verschiedensten Stoffe kurz zusammengefasst:
Durchschnittliche Feuchtewerte für Holz:
Bei einem frisch gefällten Baum liegt die Feuchtigkeit des Holzes bei ca. 40 – 60%. Dieser Wert ist für die Weiterverarbeitung des Holzes viel zu hoch. Darum muss das Holz auf natürliche oder technische Weise getrocknet werden.
Bei Bauschnittholz darf die Restfeuchte noch max. 20% betragen. Für sichtbare Balken liegt der Wert bei max. 15% und bei Holz für Fußböden (Parkett) darf der Wert nicht höher als 9% liegen. Damit entspricht die Materialfeuchte in etwa der Ausgleichsfeuchte bzw. der Gleichgewichtsfeuchte. Dieser „natürliche Feuchtewert“ pendelt sich mit der Zeit selbsttätig ein und ist von der jeweils vorherrschenden Luftfeuchtigkeit und der aktuellen Umgebungstemperatur abhängig.
Die Durchschnittswerte sind aber auch von der Art des Bauwerkes abhängig. Dabei ergeben sich folgende Durchschnittswerte:
| Bauwerk | Hygroskopische Ausgleichsfeuchte |
|---|---|
| Allseitig geschlossene Bauwerke mit Heizung |
6% – 12% |
| Allseitig geschlossene Bauwerke ohne Heizung |
9% – 15% |
| Allseitig offene Bauwerke mit Überdachung | 12% – 18% |
| Allseitig offene Bauwerke ohne Überdachung | 12% – 24% |
Durchschnittliche Feuchtewerte für mineralische Baustoffe:
Ähnlich wie bei Holz kann man auch bei mineralischen Baustoffen den Feuchtigkeitsgehalt feststellen. Ziel ist es, den Unterschied der tatsächlichen Feuchte zur normalen Ausgleichsfeuchte festzustellen. Nur so lässt sich vorhersagen, in wieweit durch den aktuellen Messwert Schäden an der Bausubstanz zu erwarten sind.
Wichtig: Parallel zur Material-Feuchtemessung muss immer auch eine Messung der relativen Luftfeuchtigkeit durchgeführt werden.
Hygroskopische Ausgleichsfeuchte bei unterschiedlichen Materialien:
| Baumaterial | Hygroskopische Ausgleichsfeuchte | |
|---|---|---|
| Historischer Vollziegel | < 2 – 3% (75% rel. LF) | |
| Vollziegel (Rohdichte 1.900) | < 1% (80% rel. LF) | |
| Porosierter Hochlochziegel | < 0,75% (80% rel. LF) | |
| Kalkputz, Kalkmörtel | < 0,5 (75% rel. LF) | |
| Kalkzementputz | < 1,5% (75% rel. LF) | |
| Kalksandstein (Rohdichte 1.900) | < 1,3% (80% rel. LF) | |
| Toniger Sandstein | < 1,3% (75% rel. LF) | < 2% (95% rel. LF) |
| Quarzitischer Sandstein |
< 0,2% (95% rel. LF) | |
| Karbonatischer Sandstein | < 0,8% (75% rel. LF) |
< 1,3% (95% rel. LF) |
| Granit |
< 0,1% (75% rel. LF) | < 0,2% (95% rel. LF) |
| Marmor | < 0,01% (75% rel. LF) | < 0,05% (95% rel. LF) |
Feuchtewerte für Estrich:
Neben der natürlichen Ausgleichsfeuchte ist der Restfeuchtegehalt bei Estrich ein wichtiges Entscheidungskriterium zur Ermittlung der Verlegereife. Die Restfeuchte ist abhängig von der Trocknungsdauer, der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Nur wenn die Grenzwerte der Restfeuchte unterschritten sind, kann eine Verlegung des Bodenbelages durchgeführt werden.
Die maximal zulässigen Grenzwerte sind zudem auch noch vom Bodenbelag abhängig:
| Bodenbelag | Zement-Estrich | Anhydrit-Estrich |
|---|---|---|
| Keramische- oder Stein-Beläge im Dünnbett | 2,0% | 0,5% |
| Keramische- oder Stein-Beläge in Mörtelschicht auf Trennschicht | 2,0% | 0,5% |
| Keramische- oder Stein-Beläge im Dickbett | 2,0% | 0,5% |
| Dampfdurchlässige Bodenbeläge auf textiler Basis | 2,5% | 1,0% |
| Dampfbremsende Bodenbeläge auf textiler Basis | 0,5% | 0,5% |
| Elastische Bodenbeläge wie Linoleum, PVC oder Gummi | 2,0% | 0,5% |
| Parkett | 2,0% | 0,5% |
Bis zu welcher Tiefe kann Feuchte lokalisiert werden?
Bei Materialfeuchtemessgeräten mit fest verbauten Einstechelektroden ist die Messtiefe durch die Länge der Elektroden vorgegeben, beziehungsweise durch deren Einstechtiefe ins Material. Nicht-invasiv messende Geräte mit Sensoren, die auf der Materialoberfläche platziert werden, decken in der Regel Messtiefen von 10 bis 40 mm ab. Verschiedene, extern anschließbare Messfühler in Form von Einstech-Elektroden erlauben teils wesentlich größere Messtiefen.
Warum benötigt man Voreinstellungen beziehungsweise Korrekturfaktoren für Feuchtemessungen in und an verschiedenen Materialien?
Sowohl die Materialdichte als auch die Dielektrizitätskonstante beeinflussen bei kapazitiven Messverfahren das Messergebnis. Diese Faktoren müssen korrigiert werden, um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten. Bei Messungen nach dem Widerstandsprinzip spielt auch der Gehalt an Salz und anderen, elektrisch leitfähigen Substanzen im Material eine Rolle.
Der Einsatzzweck und die erforderliche Messgenauigkeit sind bestimmende Faktoren bei der Auswahl des geeigneten Materialfeuchtemessgerätes. Um etwa vor Ort bei der Abholung oder bei der Anlieferung von Brennholz schnell nachzuprüfen, ob das Holz wirklich den zum Verheizen erforderlichen Trocknungsgrad besitzt, ist kein High-End-Materialfeuchtemessgerät erforderlich. Hierzu reicht ein einfaches, kompaktes Gerät mit fest angebrachten Einstechelektroden und einer Messfunktion für Holzfeuchte vollkommen aus.
Um Feuchtigkeit hinter Fliesen oder anderen Oberflächen zu entdecken, eignen sich Materialfeuchtemessgeräte, die nach dem kapazitiven Verfahren arbeiten. Hierbei wird die Materialoberfläche an den Messpunkten nicht beschädigt. Einfachere Geräte eignen sich für Vergleichsmessungen und erste Einschätzungen, ob überhaupt ein Feuchteproblem vorliegen könnte. Besser ausgestattete Materialfeuchtemessgeräte erlauben genauere Messungen, können auf unterschiedliche Materialien voreingestellt werden und liefern Anzeigewerte des prozentualen Feuchtegehalts anstelle von dimensionslosen Indexwerten.
Professionelle Anwender und Dienstleister benötigen in der Regel ein Materialfeuchtemessgerät, das nicht nur für einen Einsatzzweck geeignet ist. Entsprechende Modelle bieten durch die Verwendbarkeit verschiedener Messsonden und eine breite Auswahl an Voreinstellungen für unterschiedliche Materialien und Untergründe eine sehr universelle Einsetzbarkeit. Sie lassen sich in vielen Fällen auf spezifische Materialeigenschaften vorkalibrieren und erbringen somit sehr genaue Messergebnisse. Besonders in der Bauphysik ist bei Bedarf eine Kalibrierbarkeit des Materialfeuchtemessgerätes wichtig, beispielsweise nach ISO, um den entsprechenden Nachweis der Messgenauigkeit zu erbringen. Ist dies gefordert, so können einige Materialfeuchtemessgeräte bereits mit einem entsprechendem Kalibrierzertifikat geliefert werden. Ein sofortiges Einsenden ins Kalibrierlabor unmittelbar nach dem Kauf ist damit unnötig.
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