Definition der Mikrowellen-Feuchtemessung in Baustoffen

Das Mikrowellen-Messverfahren ist eine anerkannte Technik zur Feststellung des Feuchtigkeitsgehalts in Baustoffen. Grundlage des Messverfahrens ist die Eigenschaft von Mikrowellen Wassermoleküle zu Schwingungen und zur Aufnahme von Energie anzuregen.

Bei der Mikrowellenmessung wird die Dielektrizität eines Baustoffes, also die Durchlässigkeit eines Materials für elektrische Felder gemessen. Im Gegensatz zur kapazitiven Feuchtemessung wird sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch der dielektrische Verlust festgestellt. Hierfür werden entweder Richtantennen oder Streufeldantennen eingesetzt. Richtantennen – auch Volumensonden genannt – werden zwischen 20 cm und 30 cm in den Baustoff eingesetzt. Streufeldantennten sind Oberflächensonden, bei denen eine Messung bis ca. 3 cm Tiefe möglich ist.

Wie sich bereits vom Namen ableiten lässt, senden die Sonden ein elektromagnetisches Wechselfeld entweder tiefenwirkend oder oberflächennah in den Baustoff. Daraufhin beginnt das Wasser, welches ein polares Molekül darstellt, zu schwingen. Bei hohen Frequenzen entsteht eine Phasenverschiebung zwischen der Dipolbewegung des Wassers und dem anliegenden Wechselfeld. Diesen Effekt macht sich die Mikrowellenmessung zu Nutze, um die Feuchte im gesamten, durchstrahlten Volumen des Baustoffes zu ermitteln. Aufgrund der molekularen Schwingungen entsteht zudem ein Energieverlust, den Mikrowellenmessgeräte ebenfalls feststellen können.

Der Frequenzbereich von Mikrowellen erstreckt sich von 0,3 bis 300 GHz. Zur Bestimmung des Feuchtegehalts wird aber i. d. R. mit einem Frequenzbereich von 100 MHz bis 1 GHz gearbeitet. Innerhalb dieser Frequenzen ist es außerdem möglich, den Einfluss von Salzen zu trennen, also eine salzunabhängige Messung durchzuführen. Einer der großen Vorteile des Mikrowellenverfahrens.

Die Mikrowellen-Feuchtemessung birgt jedoch aufgrund der komplexen physikalischen Zusammenhänge besondere Herausforderungen. Eine davon besteht in der Kalibrierung des Mikrowellenmessgeräts auf den zu messenden Baustoff. So ist zur exakten Bestimmung des Feuchtegehalts die Kenntnis über die spezifische Rohdichte des Materials notwendig. Auch die Inhomogenität im zu untersuchenden Bauteil spielt eine Schlüsselrolle, da Mikrowellen streuen und somit das Empfangssignal verfälschen können. Leider existieren bislang zu nur wenigen Baustoffen Kalibrierungskurven, weshalb die Einarbeitung in das Mikrowellen-Messverfahren langwierig und die Handhabung extrem komplex ist. Messtechniker müssen daher über die entsprechende, langjährige Erfahrung im Umgang mit der Mikrowellentechnik verfügen, um Fehlerquellen zuverlässig ausschließen zu können.

Ein Kommentar zu “Definition der Mikrowellen-Feuchtemessung in Baustoffen

  1. Dietmar Reinig Reply

    Hervorragende Darstellung zum Thema Messtechnik beim Einsatz der Mikrowellen-Feuchtemessung.
    Das zeigt vor allem eins: Die in der Messtechnik allgemein sehr komplexen Zusammenhänge, bei dem es u. a. ein hohes Maß an Erfahrung und erstklassiges Verständnis in der Bauphysik Bedarf. Vor allem ist auch eine umfangreiche Dokumentation zwecks Plausibilität der Messtechnik. unerlässlich. Leider sieht die Praxis zu häufig anders aus. Da ist es im Vorfeld teils schwer die Spreu vom Weizen zu trennen.

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