Je eher die Belegreife von frischem Estrich nachgewiesen ist, desto früher können die Folgearbeiten beginnen. In der Praxis allerdings wird bislang aber meist ein pauschaler Trocknungszeitraum angenommen und dann eine CM-Messung durchgeführt. Das Fraunhofer IKTS will das ändern. Dafür entwickeln die Forschenden ein Sensorsystem zur kontinuierlichen Restfeuchtemessung in Gips- und Betonbaustoffen.
Die Baukosten kennen seit vielen Jahren nur einen Weg – nach oben. Ein Ansatz zur Senkung dieser Kosten ist die Optimierung von Bauabläufen und -techniken. Das gilt auch für die Verlegung von Nassestrichen . Die kommen als Untergrund für Bodenbeläge sowohl im Neubau als auch bei Renovierungsprojekten zum Einsatz. Sofern möglich, werden Nassestriche heute meist als selbstnivellierende und sich selbst verdichtende Fließestriche ausgeführt. In diesem Fall enthalten sie üblicherweise Calciumsulfat – also im Prinzip Gips – als Bindemittel .
Für manche Anwendungen ist Calciumsulfat-Fließestrich aber ungeeignet – etwa bei Böden mit Gefälle oder in feuchtebelasteten Bereichen, für die Gipsbaustoffe nicht wasserbeständig genug sind. In solchen Fällen kommt meist klassischer Zementestrich zum Einsatz – auch „Betonestrich“ genannt. Nachteil: Die Verarbeitung von (nicht fließfähigem) Zementestrich ist wesentlich aufwändiger und anstrengender als die von Fließestrich. Da fließt eben nichts von selbst. Der Verarbeiter muss die Estrichmasse mit der Schaufel gleichmäßig auf der Bodenfläche verteilen und dann mühsam verdichten und glätten.
Trockenzeiten und CM-Messung
Doch egal ob Gips- oder Zementestrich: In beiden Fällen handelt es sich um Estriche, die im feuchten Zustand auf die vorbereitete Fläche aufgebracht werden und anschließend erst einmal aushärten müssen. Normalerweise dauert es mindestens zwei Wochen, bis ein Calciumsulfat-Estrich belegreif ist. Bei Zementestrich sind es sogar bis zu vier Wochen. Mittlerweile gibt es allerdings auch „Schnellestriche“. Die enthalten Zusatzmittel, damit sie schneller trocknen. Bei diesen Produkten gelten die jeweiligen Herstellerangaben zum Trocknungsverhalten.
Klar ist: Je eher man den benötigten Trocknungsgrad nachweist, desto eher können Folgearbeiten, wie die Verlegung des Bodens, beginnen. Klar ist auch, dass die Belegreife der Estrichfläche nachzuweisen ist – und zwar nach DIN 18560-1 („Estriche im Bauwesen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Prüfung und Ausführung“). Die Norm schreibt zum Nachweis der Belegreife die Durchführung einer so genannten CM-Messung vor (Calciumcarbit-Methode).
Als nachgewiesen belegreif gilt ein Estrich erst, wenn die CM-Prüfung erfolgreich durchgeführt wurde. Vorher wartet man in der Regel einen pauschalen Trocknungszeitraum ab. Man will die Messung eben nicht zu früh durchführen: zum einen, um den Aufwand einzusparen, zum anderen, weil die CM-Prüfung kein zerstörungsfreies Verfahren ist. Der Estrichleger muss dafür aus der unteren Hälfte des Estrichbodens eine Mörtelprobe entnehmen.
Der pauschale Trocknungszeitraum, den man bis zur CM-Messung abwartet, ist je nach verwendetem Estrichmörtel natürlich unterschiedlich lang. Doch das tatsächliche Trocknungsverhalten des Materials hängt nicht nur von dessen Zusammensetzung ab, sondern auch von äußeren Faktoren wie Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit. Der pauschale Trocknungszeitraum liefert dafür einen wichtigen Anhaltspunkt. Trotzdem kann es sein, dass der Estrich nach Ablauf des Zeitraums doch noch nicht belegreif ist. Dann muss man die CM-Prüfung zu einem späteren Zeitpunkt wiederholen.
Natürlich ist auch der umgekehrte Fall möglich: Die CM-Messung wird nach dem pauschalen Trocknungszeitraum erfolgreich durchgeführt, aber eigentlich war der Estrich bereits früher belegreif. Anhaltspunkte dafür lassen sich durch zerstörungsfreie Vorabprüfungen mithilfe moderner elektronischer Prüfgeräte gewinnen. Diese Geräte sind bislang allerdings nicht DIN-konform. Für den Bodenleger ist daher die CM-Prüfung weiterhin die einzige rechtssichere Methode zur Ermittlung der Estrichfeuchte nach DIN 18560-1.
Forschungsprojekt „EstriPass“
Für einen maximal schnellen Baufortschritt wäre es natürlich am besten, wenn der Estrichleger zu jedem Zeitpunkt der Trocknungsphase genaue Informationen zur Restfeuchte des Estrichs zur Verfügung hätte. Genau hier setzt das Forschungsprojekt „EstriPass“ des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (Fraunhofer IKTS) an. Ziel ist eine neue Messmethode, die sofort „anschlägt“, sobald die Belegreife tatsächlich erreicht ist. Dafür wollen die Forschenden ein Sensorsystem zur kontinuierlichen Restfeuchtemessung in Gips- und Betonbaustoffen weiterentwickeln.
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Das Projekt heißt mit vollem Namen „Robustes funkbasiertes Sensorsystem zur Bestimmung der Restfeuchte in Gips- und Betonbaustoffen mit anwendernaher intuitiver mobiler Applikation zur Visualisierung beim Endanwender (EstriPass)“. Es startete im September 2024 und läuft noch bis Februar 2027. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer IKTS auch die Unternehmen GGB (Gesellschaft für Geomechanik und Baumesstechnik) und WiE (Werk für industrielle Elektronik).
Kontinuierliche Feuchtemessung
Im Rahmen von EstriPass wird eine Lösung entwickelt, die die Restfeuchte von Baustoffen genau und vor allem kontinuierlich anzeigen soll. Dafür werden Sensoren in den Estrich eingelassen, die ihre Informationen drahtlos über Funk senden. Diese Sensoren verbleiben dauerhaft im Estrich und überwachen dessen Feuchtegehalt über viele Jahre. So lassen sich auch spätere Wassereinbrüche zeitnah nachweisen.
Nach Angaben des Fraunhofer IKTS soll das Mess-System so kostengünstig ausgelegt werden, dass ein flächendeckender Einsatz möglich wird. Das Sensorkonzept basiert auf einem optischen Feuchtesensor, dessen keramisches sensorisches Element dem Baustoff in seiner Porosität ähnelt. Aktuelle Entwicklungen des Sensors sind bereits in der Lage, die Restfeuchte ausgewählter Gipsestriche anzuzeigen. In einem nächsten Schritt erfolgt nun zunächst die Erweiterung auf weitere marktgängige Gipsestriche.
Neben der Keramikentwicklung für den Sensor stellt die angestrebte Miniaturisierung eine Herausforderung dar. Hierfür muss die derzeit externe Elektronik zusammen mit der Sensorelektronik auf ein kompaktes Board mit Funktechnik integriert werden. Das System soll zudem die Möglichkeit bieten, die Feuchtigkeitsdaten zu den verbauten Baustoffe für Jahrzehnte zu dokumentieren. Zugleich werden die gewonnenen Messwerte um die Produktdaten – beispielsweise Estrich-Typ und Zusammensetzung – ergänzt. Alle gespeicherten Informationen sollen jederzeit auslesbar sein.
