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Methode:
Grundlage für die Beurteilung des Bestandsklimas waren einjährige Messungen wesentlicher Klimaparameter (Feuchte, Temperatur). Die Ergebnisse der parallelen Erfassung des Innen- und Außenklimas wurden in Verlaufswerten dargestellt (Kurven) und daraus Kennwerte zur thermischen und hygrischen Klassifizierung des Gebäudes gebildet. Vor und nach Abschluss der Messung wurden die eingesetzten Sensoren genau kalibriert.
Ergebnis und Wertung:
Bereits aus dem Jahr 1997 lagen Basis- Klimamessungen vor, die durch genaue Messungen 2000/2001 bestätigt und präzisiert wurden. Die Klimamessungen dienten der generellen Einschätzung der derzeitigen Klimaverhältnisse sowie der orientierenden Modellbildung des Rokokosaales mit Bewertung und Gewichtung der Klima-Einflussgrößen im Bestand. Aufgrund der mehrjährigen Klimamessungen mit dem Vergleich der Basismessung von 1997 und der Kontrollmessung 2000/2001 ist von einem gesicherten und repräsentativen Bestandsklima auszugehen, das seine Ursache nicht in kurzzeitigen Klimaphänomenen hat. Die Klimaverhältnisse in der Bibliothek sind derzeit vor allem vom Außenklima geprägt. Jahreszeitliche Schwankungen und Tagesamplituden des Außenklimas werden aufgrund der thermischen und hygrischen Trägheit von Baumasse und Inneneinrichtung jedoch nur gedämpft im Innenraum wirksam. Die jährlichen Schwankungsbreiten im Rokokosaal reichen von 3 Grad C bis 26 Grad C und 47 % bis 62 % rF. Die Zeitverzögerung der äußeren Maximalwerte ist recht gering und zeigt sich vor allem bei der Temperatur in einem "Nachhinken" der Extremwerte um mehrere Tage. Kurzzeitige Feuchteschwankungen im Außenbereich können dagegen durchaus unmittelbar im Innenraum wirken. Allerdings zeigt das Gebäude bei der relativen Luftfeuchte im Gegensatz zur Temperatur eine sehr starke Dämpfung der äußeren Spitzen. Das bemerkenswert ausgeglichene Feuchteverhalten wird selbst durch den recht starken natürlichen Luftwechsel von ca. 0,8 h-1 nicht merklich beeinträchtigt. Das "Bestandsklima" kann, obwohl nicht "normgerecht", generell als förderlich für den Schutz und Erhalt von Gebäude, Inventar und Buchbestand angesehen werden. Derzeit anzutreffende Klimaschäden haben ihre Ursache überwiegend in mangelhafter Bauunterhaltung sowie in Bereichen mit schädlichem Mikroklima durch ungünstigen Standort oder zu hohe Belegungsdichte. Diese Aussagen werden gestützt durch die Ergebnisse der topographischen statistischen Schadenserhebung von Prof. Fuchs / FH Köln an den Büchern im Rokokosaal.
Wie bereits Untersuchungen in anderen unbeheizten Bibliotheksgebäuden zeigten, kommt es aufgrund der besonderen Merkmale des Bautyps und der Innenausstattung zu einigen charakteristischen bauklimatischen Eigenschaften. Während das Feuchteniveau über das Jahr weitgehend konstant bleibt, folgt die Raumtemperatur einer recht ausgeprägten Jahreskurve. Für die Wärmespeicherung ist die Baumasse entscheidend. Die relativ "leichte" Bauweise in den Obergeschossen der Bibliothek vermag keine stärkere Dämpfung und Zeitverschiebung der Außentemperaturen zu bewirken. Anders das Feuchteverhalten; hier sind die Oberfläche und die ersten Zentimeter der Materialien verantwortlich für schnelle Aufnahme und Abgabe. Die Feuchtespeicherung verläuft aufgrund der Phasenumwandlung und Wasseranlagerung im Materialgefüge sehr effektiv. Ursache ist das bekannte physikalische Prinzip der Feuchtesorption, nach dem ein sorptionsfähiges Material eine Ausgleichsfeuchte entsprechend der umgebenden Luftfeuchte annimmt. Der Rokokosaal bietet durch die große innere Oberfläche mit kulissenartigen Regaleinbauten und Materialien mit großem Feuchtespeichervermögen (Holz, Papier, Putz) ein enormes Potential. Das Prinzip der Feuchtesorption führt bei kurzzeitigen Feuchteänderungen der Raumluft zum gegenteiligen Effekt. Die Materialfeuchte bestimmt dann die Raumluftfeuchte, da die in der Luft enthaltene Feuchtemenge nur einen winzigen Bruchteil der in der Bauhülle, den Regalen und Büchern gespeicherten Feuchte enthält. So sind im Rokokosaal allein in den Büchern ca. 13. 000 kg Wasser gebunden, in der Raumluft dagegen nur ca. 15 kg. Wird nun durch den Luftwechsel oder durch Besucher Feuchte in den Raum gebracht, so ist nur eine minimale Erhöhung der Raumluftfeuchte zu verzeichnen. Das langfristig gewachsene Gleichgewicht von Raumluftfeuchte und Materialfeuchte wird durch die sorptive Wasseraufnahme von Bauhülle und Ausstattung sofort wiederhergestellt. Natürlich sind auf diese Weise auch die Bücher in den Feuchteaustausch einbezogen, die doch eigentlich vor Klimaschwankungen geschützt werden sollen. Aufgrund der erheblichen Oberflächen im Raum kommt es jedoch zu einer großflächigen Verteilung der Feuchtemenge, das einzelne Buch wird kaum belastet.
Ein weiterer Effekt: Durch das ausgeglichene Feuchteniveau wird letztlich auch das historische Gebäude vor Schäden - wie etwa Tauwasserproblemen - geschützt. Vereinfacht könnte man formulieren: Bücher und Interieur sind ein präventiver Feuchteschutz für das Baudenkmal! In zwei Abbildungen ist die Wechselwirkung von Innen- und Außenklima für den Jahresverlauf der relativen Luftfeuchte aufgetragen. Zum Vergleich dient die Klosterkirche Osek, ein ebenfalls nur eingeschränkt genutzter und nicht beheizter Raum mit massiver Bauhülle aus dickem Mauerwerk. Für beide Gebäude ist eine deutliche Dämpfung der Schwankungsbreite der äußeren Luftfeuchte zu erkennen. In der Kirche ergibt sich eine mittlere jährliche Dämpfung der äußeren Schwankungsbreite um den Faktor 2. Die mittlere jährliche Dämpfung der Feuchteschwankungen im Rokokosaal erreicht einen für Bibliotheken typisch hohen Faktor 5. Interessant ist die Beobachtung der unterschiedlichen Reaktion des Rokokosaales und des Kirchenraumes in Osek auf kurzzeitige äußere Klimaschwankungen. In den Abbildungen sind jeweils starke äußere Temperatur- und Feuchteschwankungen erkennbar. Das thermische Verhalten beider Räume ist vergleichbar, starke Unterschiede gibt es wiederum im Feuchteverhalten.
Im Herbst / Winter 2002 wurde über ca. drei Monate eine Kontrollmessung zur Absicherung des Raummodells für die Simulationsrechnungen durchgeführt. Zuzüglich zu den bekannten Messorten wurde im Mansardgeschoß ein weiterer Feuchte- und Temperatursensor installiert. Die Messergebnisse wurden der TU Dresden zur Verfügung gestellt. Aufgrund der starken Durchströmung der Mansarde und daraus folgender Klimaunterschiede zu den Vollgeschossen, wäre diesem Bereich in der Simulationsrechnung ggf. eine eigene Klimazone zuzuweisen. Da die zwischen den Geschossen ermittelten Klimaunterschiede relativ gering ausfallen, wurde auf eine "Zonierung" des Raumes verzichtet und das Einzonenmodell für die Klimasimulation eingesetzt.

Anmerkungen zur Feuchtesorpton:
Sorption ist ein Vorgang, bei dem ein Stoff durch einen anderen selektiv aufgenommen wird. Für die Bewertung der gebäudeinternen Wasserdampfspeicherung ist besonders das Sorptionsverhalten im Bereich zwischen 40 und 60 % rF interessant. Hier zeigen besonders zellulosefaserhaltige Stoffe (Bücher ab Mitte 19. Jahrhundert) eine ausgeprägte Hysterese. Die sorptive Feuchteaufnahme und -abgabe eines Materials ist stark von der Beschichtung abhängig und kann durch Anlagerung von Staub erheblich vergrößert werden.
Vereinzelt wurden Versuche zum gezielten Einsatz von hochsorptiven Materialien als Klimapuffer zum Schutz von Kunstgut unternommen. Das Fastentuch in der Kreuzkirche in Zittau wurde in eine große Vitrine unter Zugabe von Holz eingebracht. Holz ist allerdings schlecht zur Feuchtedämpfung geeignet, da es zur Säurebildung neigt. Zurzeit laufen Untersuchungen im Schloß Rossewitz in Mecklenburg mit textilen zellulosegefüllten Pufferflächen zum Schutze einer Wandmalerei. Kritisch ist die Lagerung von feuchteadaptivem Kunstgut in einem Raum ohne weitere Feuchtespeicherflächen. Dieser Fall ist mit einer Vitrine ohne Puffermedium vergleichbar.
Wie Untersuchungen an der TU Berlin zeigen, sollte verstärkt die "zeitabhängige Sorption" berücksichtigt werden. In der Praxis ist das kurzfristige Reagieren des Baustoffes auf eine Feuchteänderung für das Raumklima häufig von größerer Bedeutung als die Kapazität unter stationären Bedingungen (Sorptionsisotherme). Dabei werden die Proben einem Klimasprung von 50 auf 80 % rF ausgesetzt. Um auch ein Bild der Feuchteabgabe zu erhalten, wurde die Luftfeuchte nach 12 Stunden wieder auf 50 % reduziert und auf diesem Niveau ebenfalls 12 Stunden belassen. Die untersuchten konventionellen Gips-, Kalk-Gips und Kalk- Zementputze sowie marktübliche Lehmputze wiesen erhebliche Unterschiede im instationären Sorptionsverhalten auf. (han)


Jahresverlauf der Temperatur und Feuchte im Rokokosaal


Dämpfung der relativen Luftfeuchte