Optimale Luftfeuchte für die Fertigung von Betonelementen

Für beste Ergebnisse bei der Herstellung von Betonbauteilen spielt die Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle. Eine zu trockene Luft in der Fertigungshalle oder in den Trockenkammern führt zu übermäßigem Verdunsten von Wasser über die frische Betonoberfläche. Dies kann eine Reihe von Mängeln nach sich ziehen. Moderne Luftbefeuchter verhindern dies effektiv und sichern so maßgeblich die Betonqualität.

Beton muss ausreichend dicht sein, um alle Anforderungen an die Dauerhaftigkeit erfüllen zu können. Je geringer Porosität und Permeabilität sind, desto widerstandsfähiger sind die Betonwerkstücke später gegen äußere Einflüsse. Die Qualität von Betonformteilen hängt dabei maßgeblich vom Abbinden des Betons ab. Hinsichtlich Dauer und Ablauf dieses Prozesses und auch bei der Aushärtung in den ersten Tagen gilt es, je nach Betonrezeptur einiges zu beachten. So haben etwa die Außen- bzw. Raumtemperatur, die Verarbeitungstemperatur und die Luftfeuchtigkeit Einfluss auf die Betonqualität.

Bei der Erstarrung des Frischbetons direkt nach dem Einbringen in die Schalung und dem Verdichten beginnt die Festigkeitsentwicklung. Gleichzeitig mit der Erstarrung kommt es zur Verdunstung des überschüssigen Anmachwassers und der Beton beginnt zu schwinden. Um übermäßiges Verdunsten zu vermeiden, ist eine frühzeitige und ausreichend lange Nachbehandlung des Betons unabdingbar. Auf diese Weise wird vor allem die Dichtheit der Betonrandzone sichergestellt und Frühschwindrisse lassen sich vermeiden.

Schutz vor zu schnellem Austrocknen

Die Nachbehandlung ist ein wichtiger Aspekt bei der Betonherstellung. Sie sichert maßgeblich die Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen. Ein wesentliches Ziel ist es, dafür zu sorgen, dass in den oberflächennahen Bereichen des Betons genügend Wasser für die Hydratation des Zements vorhanden ist. Ist die Luftfeuchtigkeit zu niedrig, trocknet der Beton zu schnell aus.

Je nach Form und Größe des Betonbauteile kommen bei der Betonherstellung verschiedene, teilweise überholte Maßnahmen zum Einsatz, um das vorzeitige Austrocknen zu verhindern:

Abdecken mit Folien,

Abdecken mit wasserspeichernden Auflagen,

Kontinuierliches Besprühen mit Wasser,

Unterwasserlagerung,

Belassen in der Schalung.

Diese traditionellen Methoden sind kosten- und personalintensiv und führen häufig nicht zum gewünschten Erfolg. Mit modernen Geräten zur Raumluftbefeuchtung lässt sich das vorschnelle Austrocknen von Betonoberflächen wesentlich effektiver verhindern.

Verdunstung, Luftfeuchtigkeit und Dampfdruck

Bei der Erhärtung des Frischbetons gibt dieser das nicht benötigte Anmachwasser durch Verdunstung wieder an die Umgebung ab. Das verdunstete Wasser erzeugt einen gewissen Dampfdruck, der höher ist als derjenige der Umgebungsluft. Um dieses Dampfdruckgefälle auszugleichen, entzieht die Raumluft dem Betonkörper laufend Feuchtigkeit. Dies führt zu einer Volumenverringerung, also zu einer Verkürzung oder Stauchung des Bauteils, wodurch Risse entstehen können.

Durch die Erhöhung der Luftfeuchtigkeit kann man das Gefälle zwischen dem Dampfdruck im Beton und dem der Luft gezielt ausgleichen und damit die erwähnten Nachteile vermeiden.

Moderne Befeuchtungstechnik für eine perfekte Betonqualität

Bei einer adiabaten Luftbefeuchtung mit flüssigem und aufbereitetem Wasser muss die trockene, meist kühle Luft erwärmt werden, bevor sie befeuchtet wird. Bei modernen adiabaten Befeuchtungssystemen erfolgt dies durch Vorheizregister. Anschließend wird so weit befeuchtet, bis sich die gewünschte Zuluftfeuchte bzw. Zulufttemperatur einstellt. Als geeignetes Regelverfahren kommt die Enthalpieregelung zum Einsatz. Diese ermöglicht eine aufeinander abgestimmte Regelung der benötigten Heizregister- und Befeuchtungsleistung. Der elektrische Energieaufwand für den Betrieb von Befeuchterpumpen ist bei Niederdruck und Verwendung von Niedrigenergie-Pumpen sehr gering.

Demgegenüber erfolgt bei Dampf-Luftbefeuchtern die Wärmezufuhr für die Erzeugung von Dampf mit elektrischem Strom oder Erdgas. Andererseits wird im Vergleich zur Befeuchtung mit Wasser keine zusätzliche Beheizung des Luftstromes, weil keine Abkühlung durch den Befeuchtungsprozess erfolgt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Befeuchtung mit Dampf hygienisch sicher erfolgt. Welches Befeuchtungsverfahren die besten Ergebnisse erzielt, hängt immer vom jeweiligen Einsatzfall ab. Beide Verfahren, die Dampf-Luftbefeuchtung und die adiabate Luftbefeuchtung, spielen ihre Stärken je nach Anforderung unterschiedlich stark aus.

Als einfache Orientierungshilfe ist folgende Unterscheidung möglich, wobei diese allerdings keine generellen Ausschlusskriterien für das eine oder andere Verfahren darstellen:

Adiabate Luftbefeuchter / Hybrid-Luftbefeuchter

hohe bis sehr hohe Befeuchtungsleistung,

mittlere bis hohe Anforderungen an die Regelgenauigkeit,

indirekte Verdunstungskühlung.

Elektrische Dampf-Luftbefeuchtung:

geringe bis mittlere Befeuchtungsleistung,

hohe bis sehr hohe Anforderung an die Regelgenauigkeit,

einfache Nachrüstung.

Dampf-Luftbefeuchter für vorhandenen Dampf:

geringe bis sehr hohe Befeuchtungsleistung,

hohe bis sehr hohe Anforderung an die Regelgenauigkeit,

Druckdampfnetz vorhanden.