Innerhalb einer Konstruktion erfolgt ein Tauwasserausfall, wenn der Wasserdampfpartialdruck gleich dem von der Temperatur zwischen den einzelnen Schichten der Konstruktion abhängigen Wasserdampfsättigungsdruck ist. Dies lässt sich an Hand eines GLASER-Diagramms, in dem der Verlauf des Wasserdampfpartialdrucks p und des Wasserdampfsättigungsdrucks p_s in Abhängigkeit von der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke s_d dargestellt ist, feststellen.

Der Partialdruck des Wasserdampfes bildet sich als eine gerade Verbindung zwischen p_i und p_e im Profil ab (Bild 3.2-1a).

Wenn beide Kurven sich berühren, fällt Kondensat aus (Bild 3.2.1-b). Da der Wasserdampfpartialdruck nicht größer als der Sättigungsdampfdruck sein kann, entsteht mit steigendem Wasserdampfpartialdruck auf der Innenseite oder sinkendem Sättigungsdruck ein Kurvenknick (ähnlich einem gespannten Seil zwischen p_i und p_e) (Bild 3.2-1c). Am Berührungs- bzw. Knickpunkt liegt die Kondensationsebene.

Bei mehrschichtigen Konstruktionen ist der Wandaufbau theoretisch so zu gestalten, dass der Wärmedurchlasswiderstand der einzelnen Schichten von innen nach außen zunimmt und die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd geringer wird. Damit wird ermöglicht, dass innerhalb der Konstruktion keine Kondensationsebene existiert.

Das Diffusionsschema nach GLASER im p,s_d - Diagramm veranschaulicht für den Winterfall, dass die Bildung von Diffusionskondensat mitunter nicht vermeidbar ist.
Dann müssen

• die Baustoffe so ausgewählt werden, dass keine Schädigung oder Zerstörung eintritt,
• Maßnahmen ergriffen werden, um die Kondensatmenge zu begrenzen (Dampfsperre) oder
• Baustoffe bevorzugt werden, die das Diffusionskondensat gut speichern und während der Verdunstungsperiode gut abgeben können

Zur Überprüfung des feuchtetechnischen Verhaltens stehen mehrere Berechnungsverfahren zur Verfügung.

a) In DIN 4108 [1] wird die jährliche Kondensationsmenge als Differenz zwischen der während der Kondensationsperiode in die Konstruktion eindringenden Wasserdampfmenge und der während dieser Zeit aus der Konstruktion austretenden Wasserdampfmenge berechnet. Sie wird mit der jährlichen Verdunstungsmenge verglichen.

Dieses Verfahren berücksichtigt lediglich den Transport des Wasserdampfes durch Diffusionsvorgänge. Die Einteilung in eine Tau- und eine Verdunstungsperiode ist sehr vereinfacht. 

Folgende Bedingungen sind für den Nachweis nach DIN 4108 festgelegt:

Kondensationsperiode:                                       

Verdunstungsperiode:

Die jährliche Kondensationsmenge ist die Differenz zwischen der während der Kondensationsperiode in die Konstruktion eindringenden Wasserdampfmenge und der während dieser Zeit aus der Konstruktion austretenden Wasserdampfmenge:

M_A,c = g_c * t_c 

mit

Der Quotient δ = D / (R_D * T_m) wird als Leitvermögen bezeichnet.

Der Diffusionskoeffizient D in m²/h wurde experimentell ermittelt. Im Bauwesen wird ein mittlerer Wert von D = 0,089 m²/h verwendet (DIN 52615).

T_m mittlere Temperatur der Konstruktion in K

R_D Gaskonstante von Wasserdampf in J/(kg*K)             R_D = 461,5 J/(kg.K)

Für Berechnungen der Wasserdampfdiffusion wird von einer mittleren Temperatur des Baustoffes von 10°C ausgegangen, so dass das Leitvermögen Formel beträgt.

Weiterhin bedeuten:

p_i Partialdruck des Wasserdampfes im Raum in Pa
p_e Partialdruck des Wasserdampfes außen in Pa
p_c Sättigungsdampfdruck an der Kondensationsebene in Pa
s_di Summe der sd - Werte auf der Eintrittsseite bis zur Kondensationsebene in m
s_de Summe der sd - Werte von der Kondensatebene bis zur Austrittsseite in m

Analoge Beziehungen gelten zur Beschreibung der Verdunstungsperiode.

Die jährliche Verdunstungsmenge ist die Summe aus den während der Verdunstungsperiode aus der Konstruktion austretenden Wasserdampfmengen g_ev:

M_A,ev = g_ev * t_ev 

mit

Die diffusionstechnischen Anforderungen an die Konstruktion sind erfüllt, wenn

• die jährliche Kondensationsmenge kleiner als die jährliche Verdunstungsmenge

                             und

• die jährliche Kondensationsmenge geringer als 1 kg/(m²a) bzw. 0,5 kg/(m²a) (für nicht kapillar-poröse Baustoffe)

ist.

Mit den nach DIN 4108 [1] zu verwendenden Randbedingungen enthalten die Berechnungsergebnisse ein hohes Maß an Sicherheit.

b) Die zusätzliche Berücksichtigung folgender Einflüsse führt zu realitätsnäheren Ergebnissen und ist mit der Software COND (Berechnungsprogramm des Instituts für Bauklimatik an der TU Dresden) möglich:

• Abhängigkeit des Wärmeleitkoeffizienten von der Feuchtigkeit,
• Ausbreitung und Verteilung des eventuell entstehenden Kondensats.

Dieses Berechnungsverfahren ist deshalb im Gegensatz zu den Verfahren nach DIN 4108 [1] und DIN EN ISO 13788 [5] für die realitätsnahe Beurteilung des diffusionstechnischen Verhaltens von Konstruktionen mit kapillarporösen Innendämmungen (z.B. Kalziumsilikat-Platten, Wärmedämmputz) geeignet.

Die Berechnungen werden für folgende Randbedingungen vorgenommen:

Kondensationsperiode:

Verdunstungsperiode: