Richtige Messung der Holzfeuchte
Grundlagen für Sachverständige
Wenn Sachverständige einen Schadensfall zu begutachten haben, ist dies oftmals auch mit Messungen verbunden. Im Holzbau geht es in erster Linie um die Erfassung der Holz- und Holzwerkstofffeuchte. Dabei kommt in der Regel das Widerstandsmessverfahren zum Einsatz, das im folgenden Beitrag näher betrachtet wird. Bei diesem Verfahren ist neben der Holz- / Holzwerkstoffart die Temperatur besonders zu berücksichtigen. Der Autor stellt fest, dass bei derartigen Messungen oft Fehler gemacht und Ergebnisse fehlinterpretiert werden. Daher wird in diesem Beitrag das grundlegende Wissen dazu aufbereitet und ein Vergleich unterschiedlicher Messgeräte vorgenommen.
Messprinzip: elektrischer Widerstand
Da es für den Sachverständigen entscheidend ist, dass die Messungen, die er vornimmt, korrekt sind, sind auch die Hintergründe und Rahmenbedingungen wichtig: Der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Holzfeuchte ist bereits seit über 90 Jahren bekannt. Die letzten umfangreichen Studien in Europa sind 20 bis 30 Jahre alt und sehr ausführlich durchgeführt worden [3], [5].
Besonders die Studie von Forsén / Tarvainen [5], an der zahlreiche namhafte Institute aus ganz Europa beteiligt waren, liefert sehr viele Antworten auf verschiedene Fragenstellungen. In dem Projekt wurden mehrere hundert Holzproben von verschiedenen Holzarten aus ganz Europa gesammelt und analysiert. Kennlinien, die mit wesentlich geringerem Probenumfang ermittelt wurden, sind daher mit Vorsicht zu betrachten.
Um aus den Messwerten eine Widerstand-Holzfeuchte-Kennlinie zu erzeugen, benötigt man eine mathematische Beziehung. Dazu greifen die Autoren der Studie auf eine schon lange bekannte Formel (siehe Gl. 1) zurück und werten die Daten statistisch aus. Sie ist in Abb. 2 als Kurve dargestellt. Solche Kurven sind in den Messgeräten hinterlegt.
Im Vergleich zwischen Messwerten und Kennlinie ist gut zu erkennen, dass die Messwerte eine nennenswerte Streuung infolge der Inhomogenität des Naturstoffes Holz aufweisen. Demzufolge muss jedem Sachverständigen bewusst sein, dass der Messwert nur eine Abschätzung der realen Holzfeuchte darstellt. Zudem gilt: Je feuchter das Holz, desto größer ist die Streuung. Genau aus diesem Grund lautet der Untertitel der dazugehörigen Messnorm [1]: Schätzung durch elektrisches Widerstands-Messverfahren.
u: Holzfeuchte in M-%
a und b: Faktoren, die von der Holzart abhängen (Die Tabelle der Faktoren für verschiedene Holzarten kann auf www.holzbauphysik.de heruntergeladen werden.)
In der Sachverständigenpraxis ist ganz besondere Vorsicht geboten, wenn Holzfeuchtemessungen einen Richtwert wie beispielsweise aus der DIN 68800-01:2019 [1] überschreiten. Der dort genannte Richtwert von 20 M-% stellt keinen absoluten Grenzwert dar. Es können durchaus geringfüge Überschreitungen toleriert werden.
Dies wird bereits aus der Formulierung im Regelwerk ersichtlich: »Unabhängig von dem tatsächlichen Feuchteanspruch Holz zerstörender Pilze sowie der Fasersättigungsfeuchte der verschiedenen Holzarten wird […] ein Wert von 20 % Holzfeuchte als Obergrenze für das Vermeiden eines Pilzbefalls angesetzt.« [1]
Bei der geringfügigen Überschreitung des Richtwerts ist der Toleranzbereich der Messung immer zu berücksichtigen (siehe Tab. 1). Demzufolge weisen Messungen von Fichte bei 20 M-% Messtoleranzen von ungefähr ±1,5 M-% auf; der Wert kann demzufolge real zwischen 18,5 und 21,5 M-% liegen. Dies sollte so auch in einem Gutachten Erwähnung finden. Die Nachkommastellen verlieren demzufolge an Bedeutung. Wer den Feuchtegehalt genauer ermitteln will, muss eine Probe entnehmen und die Holzfeuchte per Darrverfahren bestimmen bzw. bestimmen lassen.
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