Messung von Feuchtigkeit im Holz

Mittels elektrischer Widerstands- bzw. Leitfähigkeitsmessung

Walter Felder, Technische Bratungsstelle des LIV Berlin-Brandenburg

 

Grundlage der Widerstands- bzw. Leitfähigkeitsmessung ist die Abhängigkeit der elektrischen Eigenschaften des Holzes von seiner Feuchte. Die Leitfähigkeit von darrtrockenem Holz ist sehr gering bzw. der elektrische Widerstand so groß, dass kein nennenswerter Strom fließen kann. Je mehr Wasser vorhanden ist, desto leitfähiger wird das Holz bzw. um so geringer wird der elektrische Widerstand. Zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit werden meist Elektroden in den Baustoff eingeführt, was zwangsläufig zu einer gewissen Materialbeschädigung führt. Über diese wird eine vom Messgerät erzeugte Spannung angelegt um den feuchtigkeitsabhängigen Spannungsabfall zu ermitteln. Nach dem Widerstands-Messverfahren arbeitende Messgeräte messen also in Wirklichkeit den elektrischen Widerstand des Prüfkörpers und bringen diesen direkt oder umgerechnet in auf das Gewicht bezogene Feuchteprozente zur Anzeige.

Anmerkungen:
Zur fachgerechten Durchführung der elektrischen Widerstandsmessung, welche mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist, ist die Kenntnis wichtiger Einflussfaktoren von Bedeutung.

Der elektrischen Messung der Holzfeuchte sind durch die Beschaffenheit des Holzes bestimmte Grenzen gesetzt, wobei besonders der Fasersättigungspunkt eine entscheidende Rolle spielt. Oberhalb des Fasersättigungspunktes, ab ca. 30 % Holzfeuchte, verliert die Messung je nach Holzart, Rohdichte und Holztemperatur mit zunehmender Holzfeuchte an Genauigkeit. In der Praxis bedeutet dies, dass die Holzfeuchtigkeit von z. B. 60 bis 80 % weit weniger genau erfasst werden kann als unterhalb des Fasersättigungspunktes, also bei Feuchtigkeitsbereichen von z. B.10 und 20 %.

Feuchtigkeitsmessung nach dem elektrischen Widerstandsverfahren

 

Neben dem Wassergehalt hat auch die Temperatur Einfluss auf den elektrischen Widerstand des Holzes. Setzt man einen gleich bleibenden Wassergehalt voraus, so nimmt der Widerstand mit steigender Temperatur ab und fallender Temperatur zu. Diese Temperaturabhänigkeit ist nicht gleich bleibend, sondern vergrößert sich mit steigender Holzfeuchte. Bei einfacheren Holzfeuchtemessgeräten ist die Skala im Allgemeinen für eine Holztemperatur von 20 °C ausgelegt, so dass bei Abweichungen von diesem Temperaturwert die Anzeige nicht mehr der tatsächlichen Holzfeuchtigkeit entspricht. Bei Temperaturen unter 20 °C werden zu niedrige, bei Temperaturen über 20 °C zu hohe Holzfeuchtigkeitswerte angezeigt. Eine Korrektur der erhaltenen Werte mit Hilfe einer entsprechenden Korrekturtabelle ist daher empfehlenswert. Bei verschiedenen Holzfeuchtemessgeräten ist bereits eine entsprechende Temperaturkompensation vorgesehen, das heißt, die Holztemperatur kann direkt am Messgerät eingestellt werden oder wird von den in den Elektroden integrierten Sensoren erfasst und bei der Holzfeuchteanzeige automatisch berücksichtigt.

Wie bereits erwähnt, hat auch die Holzart Einfluß auf das Messergebnis. Höherwertige Messgeräte besitzen deshalb einen Holzsortenwahlschalter, mit dem verschiedene Holzsorten eingestellt werden können. Welcher Holzsorte die jeweils zu messende Holzart zugeordnet ist, kann einer Tabelle entnommen werden. Durch eine solche Holzsortenumschaltung wird je nach Holzart eine automatische Messwertkorrektur und damit eine Verbesserung der Messgenauigkeit erreicht.

Um möglichst qualitativ gute Messergebnisse zu erzielen, sollten die zur Untersuchung ausgewählten Hölzer an mehreren Stellen gemessen werden. Hierzu werden die Elektrodenspitzen meist quer zur Faserrichtung, so, dass die Verbindungslinie zwischen den beiden Kontakten der Elektroden die Faser kreuzen, in den Probekörper eingetrieben. Da meistens ein mehr oder weniger großes Feuchtigkeitsgefälle von innen nach außen besteht, empfiehlt es sich, die Elektroden bis zu 1/4, höchstens jedoch 1/3 der Holzdicke einzutreiben. So wird das Resultat mit guter Annäherung den tatsächlichen Wassergehalt der Probe ausweisen. Reine Oberflächenelektroden werden, außer zu speziellen Bestimmung  der Oberflächenfeuchtigkeit, hauptsächlich zur Feuchtigkeitsmessung von Furnieren und dünnen Platten eingesetzt.

Quelle: Bedienungsanleitung „Gann Mess- und Regeltechnik GmbH, Schillerstraße 63, 70839 Gerlingen
Sachstandsbericht zur Messung der Feuchte von mineralischen Baustoffen WTA Referat 4 Mauerwerk, WTA Arbeitsgruppe 4.11 Leiter: Günter Rieche

Walter Felder