Luftfeuchtigkeit im Museum

Jedes Verfahren, das Wasser in Form von Tröpfchen / Aerosolnebel / Feinnebel / Dampf freisetzt, beinhaltet im Museum die Gefahr, dass sich „Feuchtluftseen“ bilden: Dampf und Nebel haben eine 100%ige Sättigung der Luft im Ausströmbereich des Befeuchters zur Folge. Deswegen ist im Nahbereich der Ausströmöffnung die Gefahr von Überbefeuchtung gegeben.
Die Wasserdampfmenge der Nebler / Verdampfer / Verflüssiger muss für die Luft erst „aufnahmefähig“ werden, also unter den Sättigungspunkt sinken. 
Diese punktuell wirkende Überbefeuchtung birgt vor allem bei der Platzierung von Dampf / Sprühsystemen in der Nähe von Fenstern und Außenwänden die Gefahr von Kondensatbildung – und Schimmel!

Ein weiteres bekanntes Keimpotential besteht beim Einsatz von Aerosol-Befeuchtungsverfahren in Zentral-Lüftungskanälen:  Feuchtigkeit kondensiert in unisolierten Lüftungsleitungen, Staubpartikel lagern sich ab – Ein Bakterien-Flor und Schimmelbildung sind unvermeidlich! Diese Partikel verteilen sich über das Lüftungssystem in alle Räume und führen zu einer Luft-Kontamination.  Deswegen sollten in zentral geführten Leitungen UVC-Leuchtmittel-Enkeimungsmodule, oder andere geeignete Maßnahmen zur Keimreduktion eingesetzt werden!  Vor mancherorts verwendeten Ozonisierungsanlagen ist allerdings dringlich abzuraten: Ozon hat in diesen hohen Dosierungen eine Exponat-beeinträchtigende Wirkung!

Bei Ultraschall / Sprühköpfen / Dampfbefeuchterlanzen / Drucksprüh-Befeuchtern kann meist nur der Deckenbereich eines Raumes als Positionierung gewählt werden. Allerdings ist dieser Montageort in den meisten Fällen als relativ ungünstig anzusehen: Zumeist wird angenommen, dass feuchte Luft schwerer ist als trockene und somit von den deckennahen Sprühstationen zu Boden sinkt. Dies ist allerdings physikalisch nicht korrekt. Nur solange die aus dem Sprühsystem emittierten Wassertröpfchen noch in flüssiger Form vorliegen, sind diese schwerer als Luft. Werden diese aber von der Luft aufgenommen, gehen sie in den gasförmigen Zustand über – und steigen nach oben. Die Wirkung ist somit vor allem bei hohen Räumen in bodennahen Luftschichten mehr als eingeschränkt bzw. im Bodenbereich kaum spürbar.

Wir haben eine Erläuterung im Themenbereich „Fragen zur Luftfeuchtigkeit“ für Sie vorbereitet:  

Im Gegensatz zur Temperatur-Schwankungsbreite und Temperaturverteilung ist die Feuchtigkeits-Parametrierung wesentlich diffiziler. 
Bei der Temperatur-Konditionierung wirken massive Baukörper als Pufferspeicher und Strahlungswärmer. 
Dadurch sind Schwankungen exakter einzugrenzen. Wenn man z. B. für 5 Minuten Fenster und Türen öffnet, also eine Stoßlüftung durchführt, erreicht man zwar einen fast vollständigen Luftaustausch – die Temperatur wird sich in wenigen Minuten wieder angleichen, weil das Mauerwerk / Boden / Decke die Raumtemperatur gespeichert haben. 

Im Gegensatz zur Temperatur stellt ein Baukörper aber nur einen Bruchteil an Speichermasse für die „Feuchtigkeits-Pufferung“ zur Verfügung.
Deswegen ist es wesentlich schwieriger und langwieriger, emittierte Feuchtigkeit auf den zuvor vorhanden Wert zu parametrieren.
Die Schwankungsbreiten der Luftfeuchtigkeitswerte eines Raumes sind deswegen höher als jene der Temperatur. Um diese zu reduzieren, müßten durchdringend feuchtigkeitsspeichernde Bauelemente (z. B. Lehmwände) errichtet werden.

Grundsätzlich ist in vielen Einsatzbereichen eine „Dezentrale Raumzonen-Konditionierung“ einer trägen Zentralanlage vorzuziehen.
Durch „Insellösungen“ wird eine einfachere und genauere Feuchtigkeitsadaptierung gewährleistet.

Bei Zentralanlagen besteht immer ein Regelproblem: 
Je nach Position des Fühlers wird die Anlage auch dann aktiviert, wenn nur in einzelnen Teilbereichen eines Raumes eine tatsächliche Feuchtigkeits-Konditionierung erforderlich wäre.   Dies bedingt unnötige Gerätelaufzeiten und höhere Energiekosten.
Dieser „Regel-Missstand“ verursacht nicht nur einen höheren Betriebsaufwand – Es besteht die Gefahr, dass Teilbereiche auf unerwünschte Feuchtigkeitswerte konditioniert werden: Eine Zentralanlage macht keinen Unterschied, ob in ALLEN Raumbereichen eine Feuchtigkeits-Adaptierung notwendig ist oder nicht – Die Anlage schaltet ein, sobald ein Messfühler dies signalisiert. Dadurch kann es vorkommen, dass Flächen mit eigentlich passenden Feuchtigkeitswerten überkonditioniert werden!

Ein weiterer Grund, der für Insellösungen spricht: Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten der Raumluft sind zu vermeiden!   Durch die dezentrale Aufstellung kann die Ventilatorleistung der technischen Geräte reduziert werden, und dennoch bleibt eine gleichmäßige Luftdurchmischung gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil der Insellösung besteht in der Sicherheit der Feuchtigkeits-Konditionierung bei einem Geräteausfall:
Fällt eine Zentralanlage aus – bedeutet das eine schlagartige Änderung der Raumklimawerte – Mit allen damit verbundenen Problemen!
Bei der Zonen-Geräte-Positionierung hingegen, können die verbleibenden Geräte den Großteil der erforderlichen Feuchtigkeitskonditionierung der ausgefallenen Maschine übernehmen.

H6020-Zertifizierungen stellen für den Klinik- und Reinraumbereich eine Norm dar – Deren Systemeinsatz ist im Museumsbereich aber mit Vorbehalt und Abwägung entscheidender Parameter zu treffen.

Klinik-Verordnungen als Grundlage eines Befeuchtungs-Systems festzulegen, bedingt den Einsatz von Befeuchtungsmethoden, die zu gravierenden Problemen im musealen Bereich führen können: Gemäß H6020 wird als Befeuchtungs-Verfahrenstechnik der Einsatz von Dampf empfehlen (bzw. Nebelaerosolsystem).
Würde man aber mit Dampf- oder Nebelbildenden Befeuchtungs-Methoden (z. B. Ultraschallvernebelung) im Museum agieren, können sich Restsalze aus dem Befeuchtungsprozess lösen und zur Oberflächenzerstörung an Exponaten führen! Namhafte Museen beginnen deswegen bereits mit der Stilllegung derartiger Befeuchtungssysteme und Einsatz von Direkt-Feuchtigkeits-Implementierung.

Die Gefahr von Dampf / Nebel / Sprühsystemen in stationärer Bauweise liegt darin begründet, dass sich Biofilm in den Rohrleitungen und Zerstäubungsdüsen ablagern kann – mit daraus resultierenden Gesundheitsbedrohungen, die bis hin zur Legionellenbildung reichen.

Die Problematik der Keimbildung in Rohrleitungen lässt sich durchaus wesentlich reduzieren, in dem man Systeme einsetzt, die das zugeführte Wasser entmineralisieren und osmotisieren.  Dadurch werden die Grundlagen für einen Biofilmbildung großteils verhindert! Zu empfehlen sind in diesem Zusammenhang die Hochdruck-Befeuchtungsgeräte „ML-System“.

Ohne umfassende Wasseraufbereitung allerdings, sind Zerstäubungsverfahren als Problemfaktoren anzusehen – egal ob das Befeuchtungs-Modul über eine H6020-Zertifizierung verfügt oder nicht:
Endotoxine werden aus den Rohr-Ablagerungen gelöst, und in fein zerstäubten und dadurch lungengängigen Wassertröpfchen an die Raumluft abgegeben.
Deswegen kann bei unsachgemäßer Wasseraufbereitung bzw. mangelhafter Wartung der Aufbereitungsanlagen, Rohrsysteme, Befeuchtermodule, Sprühköpfe und Verteiler eine Gesundheitsbedrohung nicht ausgeschlossen werden!

Grundsätzlich ist bei Einsatz von Dampf / Nebel / Ultraschall eine umfassende Wasseraufbereitung nicht nur zu empfehlen sondern ein absolutes MUSS! Diese Maßnahmen sind aber mit zusätzlichen Investitionen verbunden, die teilweise höher sind, als die eigentliche Befeuchtungsanlage selbst.
Abgesehen davon: Die Folgekosten für die Wartung der Wasserenthärtungsanlage und Osmose-Einheit verursachen natürlich zusätzliche Wartungskosten, die bei einer Projektplanung in die Kostenkalkulation berücksichtigt werden müssen.

Resümee:
Von den H6020 zertifizierten Befeuchtungsvarianten ist die Hochdruckbefeuchtung mit entmineralisiertem und osmotisiertem Wasser als das sicherste Verfahren zu erwähnen.  Energieoptimiert und hygienisch einwandfrei arbeiten ML-Systeme, die für den Einsatzbereich in Kliniken und dem Lebensmittelbereich als optimal empfohlen werden können. 

Allerdings:
Für den Einsatz in Museen gelten andere Vorgaben und Ziele, die eine Luftbefeuchtung bezwecken soll:
Im musealen Bereich steht der Schutz der Exponate vor zu trockener Luft im Vordergrund. Befeuchtungsverfahren dürfen keinesfalls die Gefahr einer punktuellen Überbefeuchtung in sich bergen. Auf eine gleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung ist größter Wert zu legen. Jedes Risiko, dass Restsalze aus dem Befeuchtungssystem an die Raumluft gelangen, muss ausgeschlossen werden. Aerosolbildung ist zu vermeiden!  Deswegen der Expertenrat:  Feuchtigkeits-Direktimplementierende Systeme mit effizienter Wasserentkeimung einzusetzen! Diese sorgen für ein optimiertes Raumklima und führen gleichzeitig zu einer Verbesserung der Lufthygiene durch Staubreduktion.

Um das Risiko von Aerosolbildenden Befeuchtungsanlagen zu vermeiden, werden von Museumsplanern sogenannte „Feuchtigkeits-Direkt-Implementierende“ Systeme empfohlen.  Dabei wird die trockene Luft über eine mit Wasser umspülte Fläche geleitet, und OHNE Bildung von Flüssigkeitspartikeln mit Feuchtigkeit angereichert.
Bei dieser Befeuchtungsart wird die Luft effizient, behutsam und gleichmäßig auf optimal zuträgliche, also „Luftaufnahmefähige“ Werte erhöht, ohne der Gefahr einer Aerosolbildung und punktueller Überbefeuchtung ausgesetzt zu sein.
Zur regelmäßigen Reinigung von Befeuchtungsanlagen können bei Direkt-Implementierungsanlagen chemiefreie Präparate eingesetzt werden. Chemikalien zur Reinigung und Desinfektion, wie diese bei den meisten Dampf/Nebelanlagen erforderlich sind, können durch deren emittierende Wirkung Stoffe freisetzen, die sensible Kunstgegenstände schädigen!