Wie Betriebskosten minimiert werden

Ein Teil der Betriebskosten in einer Schwimmhalle muss zwangsläufig für die Entfeuchtung aufgewendet werden. Denn durch die Verdunstung aus dem Schwimmbecken steigt die Luftfeuchte an. Zum einen nimmt der Mensch die erhöhte rel. Luftfeuchte als Schwüle war, zum anderen sind die Bauteile in der Schwimmhalle einer höheren Belastung ausgesetzt, wenn Wasser auf oder in ihnen kondensiert. Wenn das eine Weile ungehindert passiert, können sie Schaden nehmen. Die Entfeuchtung sorgt dafür, dass die rel. Luftfeuchte in der Halle in den festgelegten Grenzen bleibt – höher als in einem Wohnraum, wohl aber auf einem Niveau, das Benutzer und Bauteile vertragen. Der Entfeuchtungswärmebedarf macht natürlich nur einen Teil, meist in einer Größenordnung von 30 %, des gesamten Wärmebedarfs der Schwimmhalle aus. Dies hängt auch von der Wärmedämmung der Bauteile ab.

Bei der Zufuhr von Frischluft wird Wärme benötigt, um diese auf die Temperatur der Schwimmhalle zu heben. Im Allgemeinen rechnet man damit, dass für Verdunstung und Entfeuchtung 1,2 kWh Wärme je kg Wasser benötigt werden. Je kleiner infolgedessen die verdunstende Wassermenge, umso geringer der Wärmeverbrauch der Schwimmhalle für die Entfeuchtung. Wasserdampf entsteht durch Verdampfen von Wasser (am Siedepunkt) und durch Verdunsten. Letzteres geschieht nur an der Oberfläche und entzieht der Oberfläche und ihrer Umgebung erhebliche Wärmemengen, die zum Übergang vom flüssigen Zustand in Dampfform nötig sind. Verdunstung ist also eine Art Kühlmechanismus, den auch der menschliche Körper zur Temperaturregelung nutzt (zum Beispiel bei der Verdunstung von Alkohol).

Luft kann nur eine bestimmte Menge Wasserdampf enthalten – je wärmer sie ist, umso mehr. Und wenn die Luft 100 % dessen enthält, was sie bei der jeweiligen Temperatur aufnehmen kann (rel. Luftfeuchte 100 %), wird mit hoher Wahrscheinlichkeit nichts mehr verdunsten. Und damit ist einer der maßgeblichen Faktoren für die Verdunstung genannt: die rel. Luftfeuchte. Je höher diese ist, desto geringer ist die Verdunstung. Ausgangspunkt für die Verdunstung ist, wie oben bereits gesagt, die Wasseroberfläche. Im Ruhezustand bildet sich über der Wasseroberfläche eine Grenzschicht – eine Luftschicht von etwa 3 bis 4 cm Dicke. Diese nimmt die Wassertemperatur an und auch den maximal möglichen Wasserdampfgehalt. Sobald die Grenzschicht gesättigt ist und unberührt auf dem Wasser liegt, wird nichts weiter verdunstet. Zumindest theoretisch.

Wenn durch Luftbewegung die Grenzschicht ganz oder teilweise weggeblasen wird, kann sich durch Verdunstung eine neue Grenzschicht bilden. Die Verdunstung hängt dann von der Geschwindigkeit ab, mit der diese neue Grenzschicht gebildet wird. Und das ist der zweite Faktor, der die Verdunstung beeinflusst: die Bewegung der Grenzschicht über dem Wasser. Liegt der Wasserspiegel tiefer als der umgebende Beckenumgang, wie bei einem Skimmerbecken, so liegt die Grenzschicht in einem „Loch“ und weißt wenig Luftbewegung auf. Wird die Wasserfläche durch Lüftung, Wind oder Badegäste bewegt, so wird die Grenzschicht schneller vertrieben als im Ruhezustand. Aber die Luft kann nicht nur durch Badegäste und Lüftung bewegt werden, sondern kann sich auch durch Auftrieb von der Wasseroberfläche entfernen, wenn sie nämlich leichter ist als die darüberliegende Luft. Das geschieht verhältnismäßig häufig, da feuchte Luft leichter ist als trockene Luft. Um auf das gleiche niedrige Gewicht wie eine 100 % feuchte Luft zu kommen, müsste man die trockene Luft um etwa 2 K erwärmen, besser um mehr. Und das geschieht dann, wenn man die Lufttemperatur in der Schwimmhalle um wenigstens 2 bis 3 K höher hält als die Wassertemperatur. Denn dann ist die Hallenluft leichter als die Grenzschicht, die ja nur Wassertemperatur hat. Und das ist der dritte Faktor, der die Verdunstung beeinflusst. Selbstverständlich spielt auch die Größe der Wasserfläche eine Rolle: Je größer sie ist, umso höher ist die Verdunstung

Fassen wir es zusammen: Um die Verdunstung niedrig zu halten, muss die rel. Luftfeuchte so hoch sein, wie wir es bzw. die Bauteile vertragen. Wir müssen die Luftgrenzschicht direkt über dem Wasser in Ruhe lassen, in dem sie weder angeblasen wird noch Kaltluft auf das Becken fällt (zum Beispiel aus schlecht wärmegedämmten Fenstern direkt neben dem Becken). Man muss den Auftrieb der Grenzschicht verhindern, indem die Temperatur in der Schwimmhalle 2 bis 3 K höher liegt als die Wassertemperatur. Außerdem sollte immer eine Abdeckung zur Ausstattung des Beckens gehören. Diese reduziert die Verdunstung deutlich. Klar ist auch: Ein Becken mit Überlaufrinne und damit hohem Wasserspiegel weist eine höhere Verdunstung auf als ein Skimmerbecken mit niedrigerem Wasserspiegel.