Autor: Technische Abteilung von Mycond
Die Sicherstellung eines optimalen Mikroklimas in Museums- und Archivräumen ist entscheidend für die Bewahrung des kulturellen Erbes. Unzureichende Feuchtekontrolle kann zu irreversiblen Schäden an Exponaten führen – von Schimmelbildung bis hin zu Rissbildung in Holzelementen und Korrosion metallischer Artefakte. Ein fachgerecht geplantes Luftentfeuchtungssystem ist eine unverzichtbare Investition in den Schutz von Museumssammlungen und Archivdokumenten.
Normative Anforderungen an das Mikroklima in Museums- und Archivräumen
Verschiedene Exponattypen erfordern spezifische Lagerbedingungen. Temperatur- und Feuchtebereiche unterscheiden sich je nach Material deutlich:
- Papier, Dokumente: 18–22 °C, 50–55 % RH
- Holz, Möbel: 18–22 °C, 45–55 % RH
- Metall, Waffen: 15–20 °C, 35–45 % RH
- Textilien, Gewebe: 18–20 °C, 50–55 % RH
- Gemälde, Leinwand: 18–22 °C, 50–55 % RH
- Fotografien, Filme: 15–18 °C, 30–40 % RH
Der allgemeine normative Bereich der relativen Luftfeuchte für die meisten Museumsräume liegt bei 40–55 % RH, wobei für empfindliche Exponate engere Bereiche festgelegt werden können. Besonders wichtig ist die Kontrolle zulässiger Schwankungen: Innerhalb eines Tages sollte sich die Temperatur um nicht mehr als 2–3 °C und die relative Luftfeuchte um nicht mehr als 5–7 % RH ändern, um thermische Deformationen zu vermeiden.
Auch die Änderungsrate der Parameter während saisonaler Übergänge sollte moderat sein – nicht mehr als 3–5 % RH pro Woche. Ausstellungsräume und Archivdepots haben ihre Besonderheiten: In ersteren ist zusätzlich der Besucherkomfort sicherzustellen, in letzteren hat die maximale Erhaltung der Exponate Vorrang.
Die normative Grundlage für die Systemplanung umfasst internationale Standards: ISO 11799 für Archive, Empfehlungen von ASHRAE Kapitel 24 für Museen sowie die europäische Norm EN 15757 für Kulturgüter.
Besonderheiten von Archivdepots im Vergleich zu Ausstellungsräumen
Archivdepots unterscheiden sich deutlich von Ausstellungsräumen in ihrem Betriebsregime. In Archiven ist der Zugang zu den Räumen selten, während in Ausstellungen ein ständiger Besucherstrom herrscht.
Temperaturen in Archiven sind in der Regel niedriger (15–18 °C), was den Abbauprozessen in Materialien entgegenwirkt. Die Anforderungen an die relative Luftfeuchte für Archivdokumente sind ebenfalls meist niedriger (40–50 % RH) als für Ausstellungsexponate.
Ein wichtiger Aspekt ist das Fehlen von Feuchteabgaben durch Besucher in Archivräumen, was die Berechnung der Feuchtebilanz erheblich vereinfacht. Die Anforderungen an die Stabilität der Parameter sind in Archiven jedoch höher – zulässige Schwankungen der relativen Luftfeuchte von nicht mehr als ±3 % RH.
Aufgrund der Einzigartigkeit der gelagerten Dokumente ist eine Redundanz der Archivsysteme zwingend erforderlich. Infiltration wirkt sich stärker auf Archivräume aus, insbesondere wenn sie sich in Kellergeschossen mit erhöhter Feuchte befinden.
Für kalte Archive mit Temperaturen unter 15 °C sind ausschließlich Adsorptionssysteme effizient, da Kondensationstrockner bei niedrigen Temperaturen deutlich an Leistung verlieren.
Komponenten der Feuchtebilanz eines Museumsraums
Die Feuchtebilanz eines Museumsraums setzt sich aus mehreren Schlüsselfaktoren zusammen. Die Hauptquellen für Feuchteeintrag sind:
Infiltration – das Eindringen feuchter Außenluft durch Hüllflächen, Fenster, Türen, Fugen und Ritzen. Besonders ausgeprägt in historischen Gebäuden. Die Infiltration wird anhand der Differenz des Feuchtegehalts der Außen- und Innenluft unter Berücksichtigung der Luftwechselrate berechnet.
Feuchteabgabe durch Besucher ist ein wesentlicher Faktor in Ausstellungsräumen. Die Berechnungsmethodik berücksichtigt die Anzahl der Personen, deren Aufenthaltsdauer (typischerweise 30–90 Minuten) und das Aktivitätsniveau (überwiegend ruhiges Gehen). Die spezifische Feuchteabgabe eines Erwachsenen beträgt je nach Aktivität und Raumtemperatur 40–80 g/h.
Feuchteaustausch mit Exponaten erfolgt durch Sorptions- und Desorptionsprozesse in hygroskopischen Materialien (Holz, Papier, Textilien). Bei erhöhter relativer Luftfeuchte nehmen die Materialien Feuchtigkeit auf, bei sinkender geben sie diese wieder ab. Diese Prozesse sind träge und können Stunden oder sogar Tage dauern, wodurch ein Puffereffekt entsteht.
Feuchte der Zuluft der Lüftungsanlage beeinflusst ebenfalls die Gesamtbilanz, insbesondere bei hoher Luftleistung.
Kondensation an kalten Oberflächen (Vitrinenglas, Außenwände, ungedämmte Leitungen) kann bei Erreichen des Taupunkts auftreten.
Der Algorithmus zur Bestimmung der Gesamtfeuchtelast sieht folgende Schritte vor:
- Berechnung der Infiltration über die Differenz des Feuchtegehalts und die Luftwechselrate
- Hinzufügen der Feuchteabgaben durch Besucher (Personenzahl multipliziert mit der spezifischen Abgabe)
- Berücksichtigung der Feuchte der Zuluft der Lüftung
- Abschätzung des Feuchteaustauschs mit Exponaten
- Summierung aller Komponenten
Die Feuchtebilanz weist ausgeprägte saisonale Schwankungen auf: Im Sommer kommt es durch Infiltration zu Feuchteüberschuss, im Winter ist eine Austrocknung der Räume möglich.
Auswahl des Entfeuchtungssystems für Museumsbedingungen
Die Auswahl des optimalen Entfeuchtungssystems hängt von Kriterien wie Raumtemperatur, Ziel-Feuchte, Energieeffizienz ab. Hauptsystemtypen sind Kondensations- und Adsorptionssysteme.
Kondensationstrocknung basiert auf dem Prinzip, Luft unter den Taupunkt zu kühlen, die Feuchte zu kondensieren und die Luft anschließend wieder zu erwärmen. Die Effizienz von Kondensationssystemen fällt bei Temperaturen unter 15 °C stark ab, und unter 5 °C besteht Vereisungsgefahr am Wärmetauscher. Vorteile sind hohe Energieeffizienz bei moderaten Temperaturen (COP 2–4) und relativ geringe Kosten.
Adsorptionstrocknung arbeitet nach dem Prinzip der Feuchteaufnahme durch ein spezielles Adsorbens mit anschließender Regeneration mittels erwärmter Luft. Diese Systeme sind effizient in kalten Archiven mit Temperaturen unter 15 °C und bei sehr niedrigen Ziel-Feuchten (unter 35 % RH). Ihre Leistung ist temperaturunabhängig stabil, jedoch ist der Energieverbrauch im Vergleich zu Kondensationssystemen höher (COP 0,5–1,5).
Bei der Wahl zwischen autonomen Entfeuchtern und einem zentralen System sind das Raumvolumen (Grenzwert 500–1000 m³ für autonome Systeme), die Anzahl der Zonen und die Wartungszugänglichkeit zu berücksichtigen. Autonome Systeme bieten einfache Installation, präzises Zonenmanagement und Redundanz im Fall eines Geräteausfalls. Zentrale Systeme punkten mit einem zentralen Wartungspunkt, der Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung und der Integration in ein BMS.
Ein wichtiger Aspekt ist die Integration in Lüftungs- und Klimaanlagen, einschließlich der Zufuhr getrockneter Luft über Luftkanäle und der Koordination der Betriebsmodi. Die Rückgewinnung der Kondensationswärme kann zudem energetisch sinnvoll sein, um Zuluft zu erwärmen oder Warmwasser bereitzustellen.
Berechnung der Entfeuchtungsleistung
Die Entfeuchtungsleistung wird in Masseneinheiten angegeben – kg/h oder l/Tag (1 l Wasser entspricht etwa 1 kg). Die Basisberechnung berücksichtigt die Feuchtebilanz des Raums durch Summierung aller Feuchteeinträge.
Formel zur Leistungsberechnung: Die Leistung entspricht der Summe der Feuchteeinträge (Infiltration, Besucher, Lüftung und andere Quellen). Dabei ist der Betriebsmodus zu berücksichtigen – kontinuierlich (24/7) für Archive oder zeitweise während der Museumsöffnungszeiten.
Ein Leistungsreservefaktor, typischerweise 1,15–1,25, ist erforderlich, um unvorhergesehene Faktoren, Lastunregelmäßigkeiten und Leistungsabnahmen im Laufe der Zeit zu kompensieren. Diese Reserve berücksichtigt Spitzen der Besucherzahlen, Türöffnungen und saisonale Feuchtemaxima.
Die Verifikationsrechnung mit dem psychrometrischen Diagramm umfasst folgende Schritte:
- Bestimmung des Anfangszustands der Luft (Temperatur und Feuchte)
- Ermittlung des Endzustands nach der Entfeuchtung (Ziel-Feuchte)
- Prüfung, ob die Differenz des Feuchtegehalts der berechneten Leistung entspricht
- Bestätigung der Erreichbarkeit der Zielparameter bei gegebener Temperatur
Zur Veranschaulichung ein Zahlenbeispiel für einen Ausstellungsraum mit 500 m³ Volumen, 20 °C Temperatur, Ziel-Feuchte 50 % RH bei Außenbedingungen: Sommer, 26 °C, 70 % RH. Die Infiltrationsberechnung bei einer Luftwechselrate von 0,5 h⁻¹ und einer Differenz des Feuchtegehalts von Außenluft (15 g/kg) zu Innenluft (7,3 g/kg) ergibt eine Komponente der Feuchteeinträge. Die zweite Komponente ist die Feuchteabgabe von 50 Besuchern, die sich gleichzeitig 1 Stunde im Saal aufhalten, mit 60 g/h pro Person. Die Gesamtleistung ist die Summe aus Infiltration und Feuchteabgaben, multipliziert mit dem Reservefaktor.
Wichtig ist die Abhängigkeit der Leistung von der Außentemperatur und den saisonalen Laständerungen zu berücksichtigen. Im Sommer ist häufig ein Dauerbetrieb erforderlich, im Winter kann eine Abschaltung aufgrund niedriger Außenfeuchte möglich sein.
Wärmebilanz des Raums beim Betrieb des Entfeuchtungssystems
Beim Betrieb eines Entfeuchtungssystems entstehen erhebliche Wärmegewinne, die zu berücksichtigen sind. Bei der Kondensation von Feuchtigkeit wird die Verdampfungswärme frei, die etwa 2500 kJ/kg Feuchte bzw. 0,7 kWh/kg beträgt. Die Berechnung der Wärmelast aus der Kondensation ist das Produkt aus Entfeuchtungsleistung und spezifischer Verdampfungswärme.
Weitere Wärmequellen sind: der Kompressor eines Kondensationsentfeuchters (die elektrische Leistung des Kompressors wird vollständig in Wärme umgesetzt), der Heizer eines Adsorptionstrockners (Regenerationswärme des Adsorbens wird teilweise an die Raumluft abgegeben), Besucher (spezifische Wärmeabgabe 80–120 W je nach Aktivität), Beleuchtung und Hüllflächen.
Bei intensiver Entfeuchtung, insbesondere im Sommer, kann die Gesamtwärmelast für einen mittelgroßen Saal 5–10 kW betragen, was zusätzlichen Kühlbedarf erfordert. Die Methodik zur Bestimmung der Wärmebilanz umfasst:
- Ermittlung der Wärmeeinträge aus Kondensation (Leistung multipliziert mit der Verdampfungswärme)
- Hinzufügen der Leistung des Kompressors bzw. Heizers
- Berücksichtigung der Wärmeeinträge durch Besucher, Beleuchtung und Hüllflächen
- Vergleich der Gesamtläufe mit der Kälteleistung der Klimaanlage
Die Integration des Entfeuchtungssystems mit der Klimatisierung erfordert eine Koordination der Betriebsmodi, um gleichzeitiges Heizen und Kühlen zu vermeiden. Eine unkoordinierte Arbeitsweise, bei der der Entfeuchter die Luft erwärmt und die Klimaanlage sie gleichzeitig kühlt, führt zu doppeltem Energieaufwand.
Aufstellung der Geräte und Luftverteilung
Die richtige Aufstellung der Entfeuchtungsgeräte im Museum beeinflusst die Effizienz der Anlage maßgeblich. Hauptanforderungen an den Aufstellort sind freie Luftzirkulation, gute Zugänglichkeit für Wartung und minimale Lärmbelastung für Besucher.
Der Abstand zu Wänden und anderen Hindernissen sollte mindestens 0,5–1,0 m betragen, um einen ausreichenden Luftzutritt am Ansaugöffnungsbereich zu gewährleisten. Die Montagehöhe hängt vom Systemtyp ab: Bei autonomen Geräten überwiegend bodenstehend, bei zentralen Systemen meist unter der Decke bzw. im Technikraum.
Die Luftführung im Raum sollte Stagnationszonen vermeiden und eine gleichmäßige Verteilung der getrockneten Luft sicherstellen. Typische Fehler sind die Aufstellung des Entfeuchters in einer Ecke ohne ausreichende Zirkulation oder hinter einer Trennwand, die den Luftstrom blockiert.
Temperatur- und Feuchtesensoren sollten auf Höhe der Exponate (1,0–1,5 m über dem Boden) in Bereichen mit stabilen Bedingungen platziert werden, fern von Türen und Fenstern. Empfohlen ist mindestens ein Sensor pro Zone mit 100–150 m², mit zusätzlichen Messpunkten für kritische Depots.
Die Kondensatabführung sollte eine Schwerkraftentwässerung in die Kanalisation vorsehen oder bei fehlendem Gefälle die Installation einer Kondensatpumpe ermöglichen. Bei zentralen Systemen ist zudem die Abfuhr der vom Entfeuchter abgegebenen Wärme über die Lüftung des Technikraums zu organisieren.
Regelungs- und Monitoring-Systeme für Mikroklimaparameter
Ein wirksames Entfeuchtungssystem für Museen erfordert eine zuverlässige Regelung und Überwachung. Bei der Auswahl von Temperatur- und Feuchtesensoren sind Messgenauigkeit (±2 % RH für Museumsanwendungen), Messbereich, Langzeitstabilität und Kalibrierbarkeit entscheidend. Empfohlene Kalibrierintervalle: jährlich, bei kritischen Anwendungen häufiger mit Referenzmessgeräten prüfen.
Systeme zur Datenerfassung und -archivierung sollten eine Protokollierung der Parameter in Intervallen von 10–30 Minuten und eine mehrjährige Historie gewährleisten. Regelungsalgorithmen können vom einfachen Hysterese-Regler (Einschalten beim Überschreiten der oberen Grenze, Ausschalten beim Erreichen der unteren) bis zu komplexen PID-Reglern für Systeme mit stufenloser Leistungsregelung reichen.
Die Hysterese-Breite beträgt typischerweise 3–5 % RH, um häufiges Schalten und Geräteverschleiß zu vermeiden. PID-Regelung ermöglicht eine erhöhte Genauigkeit der Parameterhaltung (±1–2 % RH).
Die Integration in Gebäudeleittechnik (BMS) ermöglicht Fernüberwachung, Störmeldungen und Trendanalysen. Die Visualisierung der Daten als Temperatur- und Feuchteverläufe (täglich, wöchentlich, saisonal) hilft bei der Erkennung von Anomalien.
Die Alarmierung stellt Meldungen bei Grenzwertüberschreitungen, Geräteausfällen oder Überfüllung des Kondensatbehälters sicher. Die regelmäßige Analyse der Systemeffizienz umfasst den Abgleich von tatsächlichem und berechnetem Energieverbrauch sowie die Bewertung der Amortisationszeiten.
Betriebsmodi und saisonale Regelung
Die Betriebsmodi des Entfeuchtungssystems sollten saisonale Besonderheiten berücksichtigen. Der Sommerbetrieb erfordert häufig eine intensive Entfeuchtung aufgrund hoher Außenfeuchte, mitunter einen 24/7-Dauerbetrieb. Der Winterbetrieb ist durch die Reduzierung oder Abschaltung der Entfeuchtung gekennzeichnet, da die Außenluft trocken ist; gelegentlich ist bei Heizbetrieb eine Befeuchtung erforderlich.
In Übergangszeiten (Frühling, Herbst) treten variable Lasten auf, die eine flexible Leistungsregelung erfordern. Für Ausstellungsräume kann ein Nachtbetrieb mit reduzierter Intensität bei Abwesenheit von Besuchern umgesetzt werden, wobei die Stabilität der Parameter aufrechterhalten wird.
Für Wochenenden ist der geänderte Besuchsplan zu berücksichtigen und die Reglersollwerte entsprechend anzupassen. Bei variierender Besucherzahl wird empfohlen, die Entfeuchtungsintensität in Spitzenzeiten automatisch zu erhöhen.
Eine wichtige Anforderung ist die schrittweise Änderung der Sollwerte während saisonaler Übergänge – nicht mehr als 3–5 % RH pro Woche, um Deformationen von Exponaten zu vermeiden. Das System erfordert zudem regelmäßige Wartung: monatliche Filterreinigung, vierteljährliche Überprüfung des Kompressors, Austausch des Adsorbens alle 2–5 Jahre.
Energieeffizienz von Entfeuchtungssystemen für Museen
Die Energieeffizienz des Entfeuchtungssystems wirkt sich direkt auf die Betriebskosten aus. Das spezifische Energieverbrauchsniveau von Kondensationsentfeuchtern liegt typischerweise bei 0,3–0,6 kWh pro Kilogramm entfernter Feuchte (COP 2–4). Bei Adsorptionstrocknern ist dieser Wert höher – 0,7–1,5 kWh/kg (COP 0,7–1,4).
Die Energieeffizienz von Kondensationssystemen ist bei höheren Temperaturen maximal, während Adsorptionssysteme unabhängig von den Temperaturbedingungen einen stabilen Verbrauch aufweisen. Der jährliche Energieverbrauch des Systems kann als Produkt aus Entfeuchtungsleistung, Saisonlänge und spezifischem Energieverbrauch berechnet werden.
Beispiel: Für einen Museumsraum mit 200 m² und einer Entfeuchtungsleistung von 2 kg/h, der 4000 Stunden pro Jahr arbeitet, beträgt der Jahresverbrauch bei 0,5 kWh/kg rund 4000 kWh.
Die Rückgewinnung der Kondensationswärme ermöglicht die Senkung der Heizkosten um 20–40 %, indem diese Wärme zur Erwärmung der Zuluft genutzt wird. Energetisch sinnvoll ist die Rückgewinnung, wenn im kalten Saisonzeitraum eine Zuluftbeheizung erforderlich ist und die Entfeuchtungsleistung ausreicht, um die Wärmeverluste zu decken.
Der Einsatz von Inverterkompressoren ermöglicht eine stufenlose Leistungsregelung und eine Verbrauchsreduktion von 20–30 % gegenüber ON/OFF-Regelungen. Die Betriebsoptimierung umfasst das Abschalten der Entfeuchtung bei günstigen Außenbedingungen (niedrige Feuchte im Winter) und die Koordination mit der Lüftungsanlage.
Typische Planungsfehler bei der Auswahl von Entfeuchtungssystemen für Museen
Bei der Planung von Entfeuchtungssystemen für Museen treten häufig typische Fehler auf, die die Effizienz erheblich mindern. Einer der häufigsten ist der Einsatz von Kondensationsentfeuchtern in kalten Archiven mit Temperaturen unter 15 °C, was zu stark reduzierter Leistung, Vereisung des Verdampfers und Störabschaltungen führt.
Die Unterschätzung der Feuchteabgaben durch Besucher in stark frequentierten Ausstellungsräumen (Berechnung nur über Infiltration ohne Berücksichtigung der Personen) führt zu unzureichender Systemleistung, erhöhten Feuchtewerten über der Norm, Schimmelrisiko und Kondensation an kalten Oberflächen.
Problematisch ist auch die Ignorierung der Infiltration durch Türen und Fenster – besonders kritisch in historischen Gebäuden mit undichten Hüllflächen. Das Fehlen von Vor-Ort-Messungen vor der Planung und die Verwendung pauschaler statt tatsächlicher Temperatur- und Feuchtedaten beeinträchtigen die Projektqualität.
Ein schwerwiegender Fehler ist das Fehlen einer Zonierung nach Exponattypen und die Umsetzung eines Einheitssystems für das gesamte Museum trotz unterschiedlicher Anforderungen (Metall – 35 % RH, Holz – 50 % RH). Eine falsche Geräteplatzierung, etwa in einer Ecke, stört die Luftzirkulation und erschwert die Wartung.
Für kritische Archive ist ein fehlendes System-Redundanzkonzept inakzeptabel, da ein vollständiger Ausfall der Entfeuchtung infolge eines Gerätefehlers das Risiko des Verlusts einzigartiger Dokumente birgt. Eine überdimensionierte Anlage ist ebenfalls unerwünscht, da sie das Risiko einer Übertrocknung unter 40 % RH (Rissbildung bei Holzexponaten) und höhere Energiekosten mit sich bringt.
Häufig wird die Wärmebilanz des Raumes ignoriert, was bei Sommerbetrieb zu Überhitzung durch fehlende Koordination mit der Klimaanlage führt. Ohne Monitoringsystem lassen sich Parameterabweichungen nicht erkennen und Betriebsmodi nicht optimieren.
Ergebnisse der Implementierung von Entfeuchtungssystemen: Wirksamkeitsanalyse
Die Bewertung der Wirksamkeit eines Entfeuchtungssystems nach der Inbetriebnahme erfolgt durch den Vergleich tatsächlicher und berechneter Parameter. Das Monitoring umfasst die Stabilität der Temperatur- und Feuchtehaltung, die Häufigkeit von Grenzwertüberschreitungen und die Dauer der Wiederherstellung nach Abweichungen.
Die Trendanalyse der Feuchteverläufe (täglich, wöchentlich, monatlich) ermöglicht die Erkennung systematischer Abweichungen. Typische Ergebnisse in Ausstellungsräumen sind die Reduktion der Feuchteschwankungen von ±10–15 % auf ±3–5 % und die ganzjährige Einhaltung des Zielwerts von 50 ±3 % RH.
In Archivdepots werden stabile Parameter von 18 °C und 45 ±2 % RH erreicht sowie Kondensationsfreiheit an Hüllflächen. Stabile Mikroklimaparameter reduzieren die Alterungsgeschwindigkeit organischer Materialien (Papier, Textilien) um das 2- bis 3‑Fache. Eine Feuchtehaltung unter 60 % RH hemmt das Wachstum von Schimmel und Bakterien und verhindert biologische Korrosion.
Der Vergleich des tatsächlichen mit dem berechneten Energieverbrauch ermöglicht die Identifikation von Optimierungspotenzialen. Der typische Jahresverbrauch für einen 200 m² großen Saal liegt je nach Klimazone und Betriebsmodus bei 3000–5000 kWh.
Die Wirtschaftlichkeit wird über Amortisationszeiten, reduzierte Restaurierungskosten und die Vermeidung von Notfällen bewertet. Auf Basis der Monitoring-Ergebnisse werden Betriebsmodi angepasst, Regler-Sollwerte geändert, Einsatzpläne optimiert und Sensoren kalibriert.
Grenzen der Berechnungsmethoden für Museumssysteme
Berechnungsmethoden bei der Planung von Entfeuchtungssystemen für Museen haben ihre Grenzen. Temperaturgrenzen für Kondensationstrocknung: Unter 15 °C sinkt die Leistung stark, unter 5 °C sind Adsorptionssysteme erforderlich. Kondensationssysteme sind zudem wenig effizient, um Feuchten unter 35–40 % RH zu erreichen.
Autonome Entfeuchter sind sinnvoll für Räume bis 500–1000 m³; für größere Objekte wird ein zentrales System empfohlen. Bei hoher Luftwechselrate (über 3 h⁻¹) dominieren die Feuchteeinträge aus der Lüftung, was eine Anpassung der Berechnungsmethodik erfordert.
Die Unsicherheit der Infiltration in historischen Gebäuden (mögliche Luftwechselrate 0,3–1,5 h⁻¹ je nach Zustand der Hüllflächen) macht Vor-Ort-Messungen notwendig. Betriebsbesonderheiten umfassen unvorhersehbares Türöffnen, Stoßbelastungen durch Besucher und Störfälle, was den empfohlenen Reservefaktor von 1,2–1,3 rechtfertigt.
Adsorptionssysteme haben trotz ihrer Vorteile einen hohen Energieverbrauch und sind bei Temperaturen über 20 °C meist nicht sinnvoll, wo effizientere Kondensationslösungen verfügbar sind. Unter bestimmten Bedingungen kann bei abrupten Außenänderungen gleichzeitig eine Befeuchtung und Entfeuchtung erforderlich werden.
Häufige Fragen
Wie lautet die Ziel-Feuchte für unterschiedliche Exponattypen und warum ist ein einheitlicher Wert für das gesamte Museum nicht möglich?
Verschiedene Materialien haben unterschiedliche optimale Bereiche: Metall – 35–45 % RH (Korrosionsschutz), Holz – 45–55 % RH (Vermeidung von Rissbildung), Papier – 50–55 % RH (Erhalt der Faserflexibilität). Ein einheitlicher Wert ist aufgrund widersprüchlicher Anforderungen nicht möglich. Die Lösung ist die Zonierung der Räume nach Exponattypen mit separaten Regelsystemen je Zone.
Wie wird die Feuchteabgabe durch Besucher in der Leistungsberechnung genau berücksichtigt?
Die Methodik sieht vor, die durchschnittliche Besucherzahl pro Stunde anhand von Statistik oder Planungsdaten zu bestimmen, mit der Aufenthaltsdauer im Saal (typisch 0,5–1,5 Stunden) und der spezifischen Abgabe (40–80 g/h pro Person je nach Temperatur und Aktivität) zu multiplizieren. Beispiel: 50 Personen, 1 Stunde, 60 g/h ergeben 3 kg/h Feuchte.
Warum sind Kondensationsentfeuchter in kalten Archivdepots ineffizient und wann sind Adsorptionssysteme zwingend?
Unter 15 °C sinkt die Leistung von Kondensationsentfeuchtern aufgrund des reduzierten Sättigungsdampfdrucks deutlich. Unter 5 °C vereist der Verdampfer. Adsorptionssysteme liefern dank des physikochemischen Feuchteaufnahmeprozesses bei jeder Temperatur eine stabile Leistung. Die Schwellentemperatur, ab der Adsorptionssysteme vorzuziehen sind, liegt bei 12–15 °C.
Wie wird der Bedarf an Integration des Entfeuchtungssystems in die Klimatisierung ermittelt und wann können sie separat arbeiten?
Eine Integration ist zwingend, wenn die summierte Wärmelast durch Entfeuchtung 3–5 kW übersteigt, da diese Wärme aus dem Raum abgeführt werden muss. Separater Betrieb ist in kalten Archiven (15–18 °C) und in Übergangszeiten mit moderaten Temperaturen möglich. Kriterium: Steigt die Raumtemperatur durch den Entfeuchter um mehr als 1–2 °C über den Zielwert, ist zusätzliche Kühlung erforderlich.
Welche konkreten Folgen hat eine unzureichende oder übermäßige Entfeuchtungsleistung für Exponate?
Unzureichende Leistung führt zu relativen Feuchten über 60–65 % RH und schafft Bedingungen für Schimmel, biologische Korrosion, Kondensation an kalten Oberflächen sowie Quellen von Holz und Papier. Übermäßige Leistung senkt die Feuchte unter 35–40 % RH und verursacht sprödes Papier, Rissbildung in Holz und Ablösen von Malschichten. Beides verkürzt die Erhaltungsdauer der Exponate erheblich.
Fazit
Die Planung eines Entfeuchtungssystems für Museum oder Archiv erfordert einen umfassenden Ansatz, der die Analyse normativer Anforderungen, eine detaillierte Berechnung der Feuchte- und Wärmebilanz sowie die Zonierung nach Exponattypen einschließt. Die Wahl des Systemtyps (Kondensation oder Adsorption) hängt kritisch von der Raumtemperatur ab; die Schwelle von 12–15 °C markiert die Grenze der Effizienz von Kondensationssystemen.
Die Leistungsberechnung basiert auf einer detaillierten Analyse der Feuchtebilanzkomponenten: Infiltration, Feuchteabgaben durch Besucher, Lüftung – mit obligatorischer Anwendung eines Reservefaktors von 1,15–1,25. Dabei darf die Wärmebilanz des Raums nicht ignoriert werden, da Kondensationswärme und Kompressorleistung eine erhebliche Last erzeugen (5–10 kW für einen mittelgroßen Saal), die eine Koordination mit der Klimaanlage erfordert.
Typische Planungsfehler umfassen die falsche Systemwahl, die Unterschätzung der Besucher-Feuchteabgaben, das Ignorieren der Infiltration sowie fehlende Zonierung und Redundanz. Geräteaufstellung und Luftverteilung beeinflussen die Systemeffizienz direkt – Stagnationszonen, falsch platzierte Sensoren und ungeeignete Regelung sind zu vermeiden.
Regelungs- und Monitoringsysteme sind integrale Bestandteile moderner Museumstechnik und gewährleisten eine kontinuierliche Parametrisierung in Intervallen von 10–30 Minuten zur Erkennung von Abweichungen und zur Betriebsoptimierung. Die Energieeffizienz unterscheidet sich deutlich: Kondensation – 0,3–0,6 kWh/kg, Adsorption – 0,7–1,5 kWh/kg; dies ist bei der Bewertung von Investitions- und Betriebskosten zu berücksichtigen.
Die Ergebnisse der Implementierung bestätigen die Wirksamkeit: Stabilisierung der Feuchte innerhalb von ±3–5 % RH statt Schwankungen von ±10–15 % RH sowie eine 2- bis 3‑fache Verlangsamung der Alterung von Exponaten. Wichtig ist, die Grenzen der Berechnungsmethoden zu verstehen, Temperaturgrenzen und Infiltrationsunsicherheiten in historischen Gebäuden zu berücksichtigen und vor der Planung obligatorische Vor-Ort-Messungen durchzuführen.
