Wasserdampfdiffusion in Bienenbeuten und Baumhöhlen

Wasserdampfdiffusion

Holz ist ein diffusionsoffener Baustoff, d.h. es besitzt keinen großen Widerstand gegen Wasserdampfdiffusion. Liegt an einem Bauteil auf verschiedenen Seiten ein unterschiedlicher Wasserdampfdruck vor, so versucht sich dieser mittels Diffusion durch das Bauteil auszugleichen. Das Bauteil selber setzt dieser Diffusion einen Widerstand entgegen (Wasserdampf Diffusionsdurchgangswiderstand Z, abhängig von dem materialspezifischen Wasserdampf Diffusionswiderstandszahl µ und der Bauteildicke).

Der maximal mögliche Wasserdampfdruck in Luft (bei gleichbleibender Luftzusammensetzung und geographischer Lage/Höhe) ist ausschließlich veränderlich durch die Temperatur.

Bei 15°C beträgt dieser Wasserdampfsättigungsdruck beispielsweise
1706 Pascal. Liegt nun beispielsweise eine relative Luftfeuchte von 60% vor, so beträgt der vorliegende Wasserdampfdruck 60% des Wasserdampfsättigungsdruckes. Bei 15°C also 1024 Pascal. Liegt nun beispielsweise auf der anderen Bauteilseite eine Temperatur von 4°C und eine relative Feuchte von 100% vor, so ergibt sich der dort vorliegende Wasserdampfdruck 813 Pa. Der Wasserdampfdruck ist also trotz geringerer relativer Luftfeuchte auf der wärmeren Seite deutlich höher. Es kommt zu einem Feuchtetransport mittels Diffusion von der wärmeren zur kälteren Seite. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es in der Regel zu einem Feuchtetransport von der wärmeren zur kälteren Seite kommt. In bewohnten Häusern genauso wie in Bienenbeuten und Baumhöhlen. Allerdings wird die Wasserdampfdiffusion durch die Propolisschicht der Bienen stark reduziert.

Baumhöhlen

Wasserdampfdiffusion spielt in Baumhöhlen keine Rolle. Es liegt zwar im oberen Bereich der Höhle eine deutliche Temperaturdifferenz zur Außenluft vor, die Dicke der Außenwände lässt aber nur einen geringen Wasserdampftransport zu. Die Propolisbeschichtung bremst diesen Wassertransportmechanismus zusätzlich ab.

Magazinbeuten

Bei den Magazinbeuten sieht das schon etwas anders aus. Durch die dünnen Wände und Deckel könnten theoretisch große Mengen von Wasser mittels Dampfdiffusion die Beute verlassen. Dies geschieht in der Regel aber nicht:

  • An den Seitenwänden liegt wegen der schlechten Wärmedämmung keine Temperaturdifferenz an. Innen- und Außentemperatur sind nahezu gleich (siehe Temperaturkurve HOBOS). Hier kommt es bei höherer relativer Luftfeuchte auf der Aussenseite (Im Winter ca. 90%) sogar zu einer zusätzlichen Belastung des Innenraumes. Aus dem Grund ist es sinnvoll dünnwandige Magazinbeuten auf der Aussenseite zu lackieren.
  • Am Deckel liegt eine Temperaturdifferenz an, hier wird die Diffusion aber in der Regel durch Abdeckfolien und Aludeckel komplett unterbunden.
Temperaturkurven Bienestock Schwartau
Temperaturkurven HOBOS Bienenstock Schwartau

Die abgebildete Grafik zeigt die Temperaturkurven der ersten Januarwoche 2017 eines Bienenstockes in Schwartau. Abgebildet sind die Temperatur der mittleren Wabengasse (rot), die der beiden äußersten Wabengassen und die Temperatur der Außenluft. Obwohl die Temperatur im Inneren des Bienenstockes ca. 20°C beträgt, liegen die Temperaturen in der Nähe der Außenwände auf dem Niveau der Außenluft.

Mit Aufsatz eines D-Deckels lassen sich im Winter etwa 1-3l Wasser abführen. Diese Wassermenge hängt stark von der Schichtdicke der diffusionsoffenen Schicht und dem in Innenraum anliegenden Klima ab.

Die Wassermenge würde einem großen Anteil der in der Stockluft anfallenden Feuchtigkeit entsprechen.