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Feuchtebilanz

Das Glaser-Verfahren war vorgestern. "Glaser" geht von allzu schlichten Annahmen aus.

Eine hygrothermische Simulation ist ein moderner Ansatz. Diese kann wichtiger Bestandteil einer Feuchte-Bilanz sein.

Zunächst ein Beispiel für einen Kontenrahmen einer Feuchtebilanz:
Feuchtebilanz {

Aktiva

• Bauwerksfeuchte im Bestand
  
• Baufeuchte aus Bauphase oder Reko
  
• Kondenswasser
  
• Wasserzurückhaltung
  
• reversivle Materialfeuchte
  
• Porenluftfeuchte
  
• Grenzflächenkondensat
  
• uns vieles mehr

Passiva

• Baufeuchte, aktueller Eintrag
  
• Gleichgewichtsfeuchte und gespeicherte Feuchte
  
• hygrothermische Simulation
  
• Import von außen
  
• Export nach außen
  
• Import aus dem Innenraum
  
• Export in den Innenraum
  
• Ficksche Diffusion
  
• Kapillarität
  
• aufsteigende Feuchtigkeit
  
• Drängewasser
  
• Verdunstung
  
• Frosteinfluss
  
• und vieles mehr

}

Ansatz der Bilanztheorie:

Bilanz
{
   & Wert;
   & Gegenwert;
}

Iterationsregel:
   Wert   =   Gegenwert

Theorie der Feuchte-Bilanz

Eine Feuchte-Bilanz für ein Flächenbauteil unterscheidet zunächst zwischen

Aktiva, als ewiger Verbleib von kondensiertem Wasser und gebundenem Wasser, als Materialfeuchte und als Feuchtigkeit der eingeschlossenen Luft, sowie

Passiva, als feuchter Bestand und als Ergebnis einer Export-Import-Rechnung.

Feuchte-Bilanz
{
     Aktiva
        „ewiger“ Verbleib
            - kondensiertes Wasser 
            - gebundenes Wasser 
        Materialfeuchte
        Porenfeuchte ...
    Passiva
        untere Gleichgewichtsfeuchte
        Vortrag aus Vorzeiten
        Ergebnis I_E
            - Inventurdifferenz
}

Für jede Bilanz gibt es einen Bilanzführer, der über Inhalt und Form wacht. Der Bilanzführer wählt zunächst eine Syntax aus. In dieser Syntax eröffnet er ein Kontenrahmen, der Buchungs-Konten vereint.

class   kontenrahmen 
{
    struct  konto[]    // nach oben offenes array
    {
        char  name[ 20  ];
        int   oberkonto = 0;
        long  wert;
    }
    struct  buchung[]   // nach oben offenes array
    {
        Time_t  zeitpkt;
        account  *konto,  *gegenkonto;
        char  verursacher[],  grund[];
        long   haben;   // eigentlich „soll_und_haben“
        buchung  *next;
    }
    public:
    int Buchung( zeitpkt , *konto , *gegenkonto , verursacher[] , grund[] , haben )
    {
        ... // öffnet und beschreibt eine Buchung &next im array buchung[]
        &konto.wert  += haben;
        &gegenkonto.wert  -= haben;
    }        
}

Ein Kontenrahmen umfasst zunächst eine Menge von Konten einer Indexmenge, wobei ein Feld oder array von Konten ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine syntaktische Interpretation einer Indexmenge sei.

Sinnvoll ist es auf jeden Fall, Struktur und Prozedur der Buchungen gleich im Kontenrahmen einzubetten. Selbstredend können alle Prozeduren später überschrieben werden. Ob Buchungsjournale Teil des Kontenrahmen sind, oder ob es externe Funktionen sind, liegt im Ermessen des Bilanzführers. Ob Feuchtigkeitsverursacher oder sonstige Beteiligte in den Kontenrahmen aufgenommen werden, oder nur externe oder interne Listen sind, liegt im Ermessen des Bilanzführers.

Jetzt erweitert der Bilanzführer den Kontenrahmen durch Unterkonten.

Erweiterung des Begriffs „Kontenrahmen“kontenrahmen
{
    konto unterkonto[]
    public unterkonto( konto *oberkonto )
    {
      int unterkonto.oberkonto = &oberkonto;
    }
}

Die Zuordnung von unten nach oben ist zwingend. Ob die Klasse derart erweitert werden soll, dass eine Liste von Unterkonten dazu gehört, liegt im Ermessen des Bilanzführers. Die Zuweisung des Oberkontos ist die wichtigste Hierarchie im Kontenrahmen.

Für das Erstellen einer Feuchte-Bilanz füllt der Bilanzführer die Klasse „Kontenrahmen“ mit relevanten Konten. Ähnlich wie Unternehmensbilanzen kann der Bilanzführer Aktiva und Passiva unterscheiden.

class kontenrahmen     Feuchte-Bilanz ;
    konto :: Aktiva ( oberkonto=0 ) ;
        konto :: Kondenswasser  ( oberkonto= *Aktiva ) ;
        konto :: Wasserzurueckhaltung  ( oberkonto= *Aktiva ) ;
        konto :: Materialfeuchte_reversibel ( oberkonto= *Aktiva ) ;
        konto :: Porenluftfeuchte ( oberkonto= *Aktiva ) ; 
    konto :: Passiva ( oberkonto=0 ) ;    
         konto :: untere_Gleichgewichtsfeuchte (oberkonto = *Passiva ) ;        
        konto :: Vortrag_Wasser (oberkonto = *Passiva ) ;
        konto :: I_E   (oberkonto = *Passiva ) ;

Als Aktiva können Unterkonten wie „Kondenswasser“ , „Materialfeuchtigkeit“ oder andere Feuchtemengen unterschieden werden. Unter Passiva wären dann im Wesentlichen die Anfangsfeuchtigkeit und die Entwicklung der Feuchtigkeit in einem Zeitraum, also das Ergebnis von Import und Export von Feuchtigkeit stehen. Die Schreibweise wird verkürzt, da es zu keinen Verwechslungen kommen kann.

Wichtige Konten sind:

Das Aktiva-Konto Kondenswasser. Dieses beschreibt anfallendes Kondensat und Tauwasser, sowohl als Grenzflächen-Feuchtigkeit, als Oberflächenfilm, als Oberflächentropfen wie auch als abfallende Tropfen.

Das Aktiva-Konto Wasserzurückhaltung beschreibt Wasser beziehungsweise Feuchtigkeit, die nicht durch kapillaren Transport oder durch ficksche Diffusion ohne zusätzlichen Einfluss eines Energieeintrages den Baustoff wieder verlässt.

Das Aktiva-Konto „reversivle Materialfeuchte“ beschreibt stets die Feuchtigkeit, die durch Diffusion und kapillaren Transport reversibel ist.

Das Aktiva-Konto Porenluftfeuchte ist nicht identisch mit Materialfeuchte. Es beschreibt die Feuchtigkeit der in den Poren befindlichen Luft. Insbesondere in Poren-Baustoffen.

Das Passiva-Konto „untere Gleichgewichtsfeuchte“ kann als Eigenfeuchte verstanden werden, die sich einstellt, wenn nicht durch Einwirkung von Trocknungsenergie diese reduziert wird.

Das Passiva-Konto „Vortrag_Wasser“ kann als Rücklage-Konto verstanden werden. Dieses oder ein ähnliches Konto kann auch die Baufeuchte beinhalten, die oft lange Zeit mitgeführt wird.

// Erweiterung des Kontenrahmens
// Feuchteverhalten einer Außenwand eines bewohnten Innenraumes // Import
    konto ::  I_E .schlagregenpenetration
    konto ::  I_E .kapillarer_eintrag_aussenluftfeuchtigkeit
    konto ::  I_E .tauwassereintrag_bauteiloberfläche_innen
    konto ::  I_E .diffusion_aus_Innenraum
// Export
    konto ::  I_E .diffusion_gemäß_Temperaturgradient 
    konto ::  I_E .verdunstung_durch_Wind 
    konto ::  I_E .feuchteausgleich_nach_innen 
    konto ::  I_E .verdunstung_durch_Sonneneinstrahlung
 // Interne Prozesse 
    konto ::  I_E .ficksche_dampfdiffusion
    konto ::  I_E .kapillarer_Wassertransport
    konto ::  I_E .tauwasserbildung
    konto ::  I_E .wasserbindung

Der Bilanzführer betrachtet nun das Feuchteverhalten einer Außenwand eines bewohnten Innenraumes und ordnet Import-Erscheinungen wie Schlagregenpenetration, kapillaren Eintrag der Außenluftfeuchtigkeit, Tauwassereintrag von Bauteiloberflächen innen, Diffusion gemäß Temperaturgradient den Konten der Import-Export-Rechnung zu.

Export-Erscheinung wie Verdunstung durch Wind, Feuchteausgleich nach innen, Verdunstung durch Sonneneinstrahlung und vieles mehr ordnet der Bilanzführer ebenfalls Konten der Import-Export-Rechnung zu.

Zudem muss der Bilanzführer noch Erscheinungen interner Prozesse wie Dampfdiffusion, kapillaren Flüssigwassertransport und vieles mehr entsprechenden Konten zuordnen.

Ficksche Diffusion verlangt freie Bewegung von Teilchen und eine Differenz von Konzentration. Kapillarer Transport verlangt zudem , den freien Weg einer Teilchenkonzentration zu ermöglichen. Die Diffusion oder auch Teilchenstromdichte ist umgekehrt proportional zum Konzentrationsgradienten.

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