Ingenieurtechnische Lösungen zur Vermeidung von Kondensation in Eishallen: Entfeuchtungstechnik und Energieeinsparung

Autor: Technische Abteilung von Mycond

Eishallen stehen vor einem kritischen ingenieurtechnischen Problem – der Feuchtekondensation auf der kalten Eisoberfläche. Wenn Eis mit Temperaturen von -3°C bis -7°C mit der Hallenluft bei +10°C bis +15°C in Kontakt kommt, treten zahlreiche negative Folgen auf: Nebelbildung über dem Eis, schlechtere Sicht, höhere Belastung der Kälteanlage, Korrosion metallischer Konstruktionen sowie eine Verschlechterung der Eisqualität.

Ein häufiger Planungsfehler liegt in der falschen Bewertung der Feuchtebilanz – Ingenieure dimensionieren oft nur die Lüftung und berücksichtigen nicht, dass bei hoher Außenluftfeuchte eine Erhöhung der Zuluft die Situation verschlechtert. Im Folgenden betrachten wir einen ganzheitlichen Ansatz zur Lösung dieses Problems aus Sicht der technischer Physik.

Physik der Kondensation in Eishallen: psychrometrische Bedingungen

Der Feuchtetransport zur kalten Eisoberfläche erfolgt durch Diffusion und Konvektion. Zum Verständnis dieses Prozesses ist eine psychrometrische Analyse erforderlich. Hat die Luft eine Temperatur von +12°C und eine relative Feuchte von 60 %, liegt die Taupunkttemperatur bei etwa +4°C – deutlich über der Eistemperatur (-5°C). Unter solchen Bedingungen ist Kondensation unvermeidlich.

Der Kondensationsmechanismus folgt klaren physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Wasserdampf kondensiert an der Eisoberfläche und gibt die Kondensationswärme ab (etwa 2500 kJ/kg). Anschließend friert das Kondensat ein und gibt die Kristallisationswärme (335 kJ/kg) frei. Die Summe von rund 2835 kJ/kg Feuchte erzeugt eine zusätzliche Last für die Kälteanlage, die ohnehin die Eistemperatur aufrechterhält.

Das sichtbare Ergebnis dieses Prozesses ist Nebel. Er entsteht, wenn die Luft über dem Eis unter ihren Taupunkt abgekühlt wird und die Feuchte zu feinen, in der Luft schwebenden Tröpfchen kondensiert. Je höher die relative Feuchte, desto intensiver der Nebel.

Eine quantitative Bewertung der Kondensationsintensität zeigt die Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz. Bei einem Feuchtegehalt der Hallenluft von 6 g/kg und +12°C beträgt der Taupunkt +4°C. Die Differenz zur Eistemperatur (-5°C) liegt bei 9°C – es kommt zu intensiver Kondensation. Bei 4 g/kg sinkt der Taupunkt auf -2°C, die Differenz beträgt nur 3°C, und die Kondensation ist minimal.

Neben der Nebelbildung führt Kondensation zur Korrosion metallischer Bauteile, was deren Lebensdauer verringert, und verschlechtert die Eisqualität durch Unebenheiten aus gefrierendem Kondensat, was den professionellen Sportbetrieb beeinträchtigt.

Feuchtequellen in der Eishalle: quantitative Analyse

Für die korrekte Auslegung der Entfeuchtung sind alle Feuchtequellen zu berücksichtigen. Betrachten wir die wichtigsten.

Feuchteabgabe durch Zuschauer ist eine wesentliche Quelle. Ein erwachsener Zuschauer emittiert in Ruhe etwa 50 g/h Feuchte über Atmung und Haut. Für eine Arena mit 1000 Zuschauern sind das rund 50 kg/h. Bei einer Veranstaltungsdauer von 2–3 Stunden können sich 100–150 kg aufsummieren. Diese Werte dienen als Orientierungsgrößen für Ingenieurrechnungen.

Auch die Eisaufbereitungsmaschine ist eine relevante Quelle. Zum Fluten und Glätten des Eises wird heißes Wasser mit etwa +60°C verwendet. Beim Ausbringen auf die kalte Oberfläche verdampft ein Teil intensiv. Bei 300 Litern Flutwasser können 5–10 % verdunsten, also 15–30 kg pro Einsatz. Der Resurfacer fährt 2–3 Mal täglich und fügt damit täglich 30–90 kg Feuchte hinzu.

Infiltration von Außenluft erfolgt über Tore für die Einfahrt der Eisaufbereitungsmaschine und die Sportler, die periodisch geöffnet werden. Beim Öffnen eines Tors mit 12 m² für 2–3 Minuten strömt im Winter (Außenluft -5°C, 80 % r. F., Feuchtegehalt ca. 2 g/kg) kalte Luft mit niedrigem absoluten Feuchtegehalt ein. Im Sommer hingegen (+25°C, 70 % r. F., ca. 14 g/kg) gelangen bei jeder Öffnung 30–50 m³ feuchte Luft hinein, was 0,4–0,7 kg Feuchte pro Öffnung entspricht.

Feuchteabgabe aus Nebenbereichen ist ebenfalls bedeutsam. Umkleiden mit Duschen emittieren stark (eine Dusche bis zu 200 g/min). Ist die Lüftung unzureichend, wird Feuchte in die Arena verdrängt. Bei 20 Spielern können in 15 Minuten bis zu 60 kg Feuchte anfallen.

Die Methode zur Ermittlung der Gesamtfeuchteabgaben sieht deren Addition vor: Zuschauer + Eisaufbereitungsmaschine + Infiltration + Duschen. Für eine typische Arena mit 1000 Zuschauern bei Vollauslastung während eines Eishockeyspiels ergibt sich näherungsweise: 50 kg/h (Zuschauer) + 10 kg/h (Eisaufbereitungsmaschine, gemittelt) + 5 kg/h (Infiltration) + 15 kg/h (Duschen, gemittelt) = 80 kg/h. Dies ist ein Richtwert, der projektspezifisch zu präzisieren ist.

Psychrometrische Bilanz und Festlegung des Ziel-Feuchtegehalts

Der Ziel-Feuchtegehalt wird so festgelegt, dass die Taupunkttemperatur der Luft mindestens 2–3°C unter der Eisoberflächentemperatur liegt, um Kondensation sicher zu vermeiden.

Der Algorithmus zur Bestimmung des Ziel-Feuchtegehalts umfasst mehrere Schritte:

1. Ermittlung der Eisoberflächentemperatur (typisch -3°C bis -7°C je nach Sportart: Eishockey ca. -5°C, Eisschnelllauf bis -7°C, Eiskunstlauf ca. -4°C).
2. Festlegung eines Sicherheitsabstands (Taupunkt 2–3°C unter der Eistemperatur). Bei -5°C Eis liegt der Ziel-Taupunkt bei -7°C bis -8°C.
3. Mit dem psychrometrischen Diagramm für die Hallenlufttemperatur (z. B. +12°C) und einen Taupunkt von -8°C den Ziel-Feuchtegehalt bestimmen (etwa 3,5–4 g/kg).
4. Vergleich mit dem aktuellen Feuchtegehalt. Liegt dieser bei 6 g/kg, sind 2–2,5 g Feuchte pro Kilogramm Hallenluft zu entfernen.

Die Feuchtebilanz lässt sich beschreiben als: Feuchteeintrag (Summe der Feuchteabgaben) = Feuchteentzug (Leistung des Entfeuchters + Austrag über die Abluft). Bedingung für den Gleichgewichtszustand: der Entzug muss größer oder gleich dem Eintrag sein.

Die Rolle der Lüftung bei der Feuchtesteuerung hängt von den Außenbedingungen ab. Hat die Außenluft einen geringeren Feuchtegehalt als die Innenluft, unterstützt die Zuluft den Feuchteentzug. Beispiel Winter: Außenluft (-10°C, 80 % r. F., ca. 1,5 g/kg), Innenluft (+12°C, 6 g/kg). Jeder m³/h Zuluft führt (6–1,5)×1,2/1000 = 0,0054 kg/h Feuchte ab.

Im Sommer hingegen hat die Außenluft (+25°C, 70 % r. F., 14 g/kg) einen deutlich höheren Feuchtegehalt als die Innenluft. Mehr Zuluft verschlechtert die Lage und bringt zusätzliche Feuchte ein. Dann ist Umluftbetrieb über den Entfeuchter erforderlich.

Methodik zur Auslegung der erforderlichen Entfeuchtungsleistung

Die Auslegung der erforderlichen Entfeuchtungsleistung erfolgt in mehreren Schritten.

Erster Schritt – Ermittlung des Entfeuchtungsdefizits. Beträgt der gesamte Feuchteeintrag 80 kg/h und die Lüftung führt 20 kg/h ab (unter winterlichen Bedingungen mit niedriger Außenfeuchte), liegt das Defizit bei 60 kg/h. Dieses Defizit muss der Entfeuchter decken.

Zweiter Schritt – Berücksichtigung des Betriebsregimes. Läuft der Entfeuchter rund um die Uhr, entspricht die erforderliche Leistung dem Defizit. Läuft er nur während Veranstaltungen (z. B. 8 h/Tag) und konzentrieren sich die Feuchteabgaben in dieser Zeit, muss die Leistung das Defizit in diesen Stunden abdecken. Akkumuliert sich Feuchte über den Tag (Resurfacer, Infiltration) und läuft der Entfeuchter begrenzt, sind Leistung oder Laufzeit zu erhöhen. Beträgt der tägliche Eintrag 500 kg/Tag und der Entfeuchter läuft 16 h, ist eine Leistung von mindestens 500/16 = 31 kg/h erforderlich.

Dritter Schritt – Leistungsreserve. Der Entfeuchter sollte nicht am Limit arbeiten. Üblich ist eine Reserve von 20–30 % der berechneten Leistung zur Kompensation unvorhergesehener Lasten (Großveranstaltungen mit mehr Zuschauern, feuchte Sommertage mit hoher Infiltration). Bei 60 kg/h berechneter Leistung ergibt sich eine empfohlene installierte Leistung von 60×1,25 = 75 kg/h.

Vierter Schritt – Leistungsaufteilung. Für große Arenen ist der Einsatz mehrerer Entfeuchter statt eines großen sinnvoll. Das verbessert die Luftverteilung, schafft Redundanz bei Ausfall eines Aggregats und ermöglicht eine stufige Leistungsregelung entsprechend der Hallenauslastung.

Beispielrechnung: Arena mit 2000 m² Eisfläche, Hallenvolumen 15000 m³, 1000 Zuschauer. Gesamte Feuchteabgabe während der Veranstaltung – 80 kg/h. Winterliche Lüftung führt 20 kg/h ab. Defizit – 60 kg/h. Die Veranstaltung dauert 3 Stunden, der Entfeuchter läuft 12 h/Tag (vor, während und nach der Veranstaltung). Täglicher Feuchteeintrag: 80×3 (während der Veranstaltung) + 15×21 (Resurfacer und Infiltration zu anderen Zeiten) = 555 kg/Tag. Erforderliche Leistung: 555/12 = 46 kg/h. Mit 25 % Reserve: 46×1,25 = 58 kg/h. Empfehlung: 2 Entfeuchter à 30 kg/h oder 3 à 20 kg/h für flexible Regelung und Redundanz.

Zusammenspiel von Lüftung, Heizung und Entfeuchtung

Lüftung und Entfeuchtung sind keine Alternativen, sondern sich ergänzende Systeme. Die Lüftung liefert die hygienisch erforderliche Frischluft für Zuschauer (ca. 20–30 m³/h pro Person), die Entfeuchtung steuert den Feuchtegehalt.

Der Interaktionsalgorithmus lässt sich wie folgt beschreiben:

• Liegt der Feuchtegehalt der Außenluft unter dem angestrebten Innenwert, unterstützt eine Erhöhung der Zuluft den Feuchteentzug. Die Zuluft kann bis zu den hygienischen Anforderungen oder etwas darüber erhöht werden.
• Ist der Außen-Feuchtegehalt ähnlich oder höher als innen, wird die Zuluft auf das hygienische Minimum begrenzt. Den Hauptentzug übernimmt der Entfeuchter im Umluftbetrieb.
• Bei sehr hoher Außenfeuchte (feuchte Sommertage) sollte die Zuluft auf das hygienische Minimum reduziert und die Entfeuchtungsleistung bzw. Laufzeit erhöht werden.

Die Umluftführung über den Entfeuchter erfolgt wie folgt: Der Entfeuchter arbeitet im Umluftmodus, saugt Luft aus der oberen Hallenzone ab, wo sie durch Zuschauer und Verdunstung vom Eis wärmer und feuchter ist, entfeuchtet sie, erwärmt sie durch die bei der Kondensation freiwerdende Wärme und führt sie in die Halle zurück. Typische Umluft-Umwälzraten liegen bei 1–2 Hallenvolumen pro Stunde für effizientes Mischen und Entfeuchten.

Ein Kondensationsentfeuchter gibt die Kondensationswärme (etwa 2500 kJ/kg entzogener Feuchte) plus Kompressorwärme ab. Entfernt der Entfeuchter 60 kg/h Feuchte, beträgt die Wärmeleistung 60×2500/3600 ≈ 42 kW. Diese Wärme gelangt in die Halle und kann die Lufttemperatur anheben. Soll die Hallentemperatur +15°C nicht überschreiten, ist der Betrieb des Entfeuchters mit Heizung oder Kälteversorgung zu koordinieren – Heizung reduzieren oder Kälteleistung zur Kompensation der Entfeuchterwärme erhöhen.

Zur Bestimmung des optimalen Verhältnisses von Lüftung und Entfeuchtung empfiehlt es sich, monatlich anhand der Klimadaten der Region den mittleren Außen-Feuchtegehalt zu berechnen und eine Grafik zu erstellen (X-Achse – Monat, Y-Achse – Anteil des Feuchteentzugs durch Lüftung am Gesamtentzug). Im Winter kann dieser Anteil 30–50 % betragen (Lüftung trägt deutlich bei), im Sommer 0–10 % (Lüftung hilft kaum).

Energieeffizienz der Kondensationsvermeidung und Kälteeinsparung

Wenn Feuchte auf der Eisoberfläche kondensiert, wird zunächst die Kondensationswärme (2500 kJ/kg) frei, anschließend beim Gefrieren die Kristallisationswärme (335 kJ/kg). Die Summe (2835 kJ/kg Feuchte) belastet die Kälteanlage. Diese Wärme muss die Kältemaschine abführen, um die Eistemperatur zu halten.

Eine quantitative Bewertung zeigt: Gelangen 80 kg/h Feuchte in die Arena und kondensieren vollständig auf dem Eis, beträgt die zusätzliche Wärmelast 80×2835/3600 = 63 kW. Bei einer Kälteanlage mit einer Leistungszahl (COP) von etwa 2,7 (typisch für Eishallen) bedeutet dies einen zusätzlichen Stromverbrauch von 63/2,7 ≈ 23 kW. Bei 10 Betriebsstunden pro Tag sind das 230 kWh zusätzlich pro Tag, also rund 7000 kWh pro Monat.

Wird ein Entfeuchter installiert, der 60 kg/h Feuchte vor dem Auftreffen auf das Eis entfernt, verbleiben nur 20 kg/h zur Kondensation. Die Zusatzlast der Kälteanlage sinkt auf 20×2835/3600 = 16 kW, der Strombedarf auf 6 kW. Die Einsparung beträgt 23–6 = 17 kW bzw. 170 kWh pro Tag.

Der Strombedarf des Entfeuchters ist jedoch zu berücksichtigen. Ein Kondensationsentfeuchter benötigt elektrische Energie für den Kompressor. Der spezifische Energiebedarf typischer Geräte liegt bei etwa 0,6–0,8 kW je 1 kg/h Entfeuchtungsleistung. Für 60 kg/h sind das rund 40 kW. Die Einsparung an der Kälteanlage – 17 kW. Auf den ersten Blick ist die Energiebilanz negativ. Allerdings kompensiert die vom Entfeuchter abgegebene Wärme (ca. 42 kW bei 60 kg/h) teilweise den Heizbedarf der Halle oder reduziert die Heizlast. Soll die Halle bei +12°C gehalten werden und es ist außen -10°C, reduziert die Entfeuchterwärme den Zusatzheizbedarf.

Die Gesamteinsparung setzt sich aus drei Komponenten zusammen:

1. Reduzierter Strombedarf der Kälteanlage
2. Verringerter Heizbedarf der Halle (Abwärme des Entfeuchters)
3. Geringere Wärmeverluste über die Hüllflächen durch niedrigeren relativen Feuchtegehalt (reduzierte Feuchtekondensation in Bauteilen)

Eine detaillierte Energiebilanz muss alle drei Komponenten berücksichtigen und projektspezifisch erstellt werden. Näherungsweise kann die Gesamteinsparung 20–40 % des Entfeuchterverbrauchs betragen, abhängig von Klima und Betriebsweise.

Weitere Vorteile: Die Vermeidung von Kondensation verlängert die Lebensdauer metallischer Konstruktionen (weniger Korrosion), verbessert die Eisqualität (keine Unebenheiten durch gefrierendes Kondensat) und erhöht die Sicht für Sportler und Zuschauer (kein Nebel).

Typische Planungsfehler bei der Auslegung von Feuchtekontrollsystemen

Fehler eins: Unterschätzung der Feuchteabgaben durch Zuschauer bei Großveranstaltungen. Planer rechnen oft mit der durchschnittlichen Hallenauslastung (50–60 %) und berücksichtigen nicht die Spitzenlasten bei Vollauslastung während Finalspielen oder populären Events. Folge: Der Entfeuchter bewältigt die Spitzenlast nicht, es bildet sich Nebel, die Sicht verschlechtert sich.

Fehler zwei: Ignorieren der Infiltration durch Tore im Sommer. Planungen berücksichtigen die Winterbilanz mit trockener Außenluft, prüfen aber nicht die Sommerbedingungen mit hoher Außenfeuchte. Folge: Beim Öffnen der Tore strömt im Sommer große Mengen feuchter Luft ein, der Entfeuchter kann diese nicht schnell genug verarbeiten.

Fehler drei: fehlende Koordination zwischen Lüftung und Entfeuchtung. Systeme werden getrennt durch verschiedene Auftragnehmer oder zeitlich versetzt geplant. Die Lüftung läuft ganzjährig mit maximaler Zuluft und führt im Sommer feuchte Außenluft zu, was die Entfeuchterlast erhöht oder eine Feuchtekontrolle unmöglich macht. Folge: ineffizienter Betrieb beider Systeme, hoher Energieverbrauch, unzureichende Entfeuchtung.

Fehler vier: Kein automatischer Feuchteregelbetrieb und fehlende Systemintegration. Entfeuchter und Lüftung werden manuell oder über separate Timer ohne Rückkopplung durch Feuchtesensoren betrieben. Folge: suboptimaler Betrieb, Mehrverbrauch oder unzureichende Entfeuchtung bei wechselnden Bedingungen.

Fehler fünf: Unzureichende Leistungsreserve des Entfeuchters. Der Entfeuchter wird exakt auf die Rechenlast ausgelegt – ohne Reserve. Bei höherer Auslastung oder ungünstiger Witterung arbeitet er am Limit und schafft die Last nicht. Folge: periodische Nebel- und Kondensationsbildung.

Fehler sechs: Falsche Anordnung von Ansaugung und Ausblas des Entfeuchters. Ansaugung in der unteren Hallenzone nahe dem Eis, wo die Luft kälter und trockener ist. Ausblas in derselben Zone. Folge: Kurzschlussströmung – der Entfeuchter bearbeitet Luft aus der unteren Grenzschicht, die bereits kalt und trocken ist, ohne das warme feuchte Luftpolster in der oberen Zone zu beeinflussen.

Fehler sieben: Ignorieren der Feuchteabgaben durch die Eisaufbereitungsmaschine. Die starke Verdunstung von heißem Wasser beim Fluten wird nicht berücksichtigt, als gering oder episodisch angesehen. Folge: Nach dem Einsatz der Maschine steigt die Luftfeuchte schlagartig, es bildet sich Nebel, der 30–60 Minuten anhält, bis die Entfeuchtung nachwirkt.

Grenzen standardisierter Ansätze: Wann ist eine Methodenkorrektur nötig?

Sehr niedrige Eistemperaturen (Eisschnelllauf). Für den Eisschnelllauf kann die Eistemperatur auf -10°C oder darunter sinken, um maximale Härte zu erzielen. Bei solchen Temperaturen steigt die Differenz zwischen Eis- und Taupunkttemperatur, die Kondensationsintensität nimmt zu. Die Standardmethode kann den Leistungsbedarf unterschätzen. Korrektur: Entfeuchtungsleistung um 30–50 % erhöhen oder den Ziel-Feuchtegehalt auf 2,5–3 g/kg statt typischer 3,5–4 g/kg senken.

Arenen mit offenen Dachkonstruktionen oder großer Verglasung. Alte oder untypische Gebäude können große kalte Flächen neben dem Eis aufweisen, auf denen ebenfalls Kondensation auftritt (ungedämmtes Dach, große Fenster im Winter). Die Standardmethode berücksichtigt nur Kondensation auf dem Eis. Korrektur: Zusätzliche Kondensation an anderen kalten Flächen analog berechnen und in die Gesamtfeuchtebilanz einbeziehen.

Multifunktionshallen mit Transformation. Wird die Halle sowohl als Eisarena als auch als Konzert- oder Sporthalle genutzt (Eis wird abgedeckt), ändert sich der Feuchtezustand stark. Ohne Eis fehlt die kalte Oberfläche – der Entfeuchtungsbedarf sinkt oder entfällt. Ein Entfeuchter mit konstanter Leistung ist ineffizient. Korrektur: Stufige oder stufenlose Leistungsregelung vorsehen, Möglichkeit der kompletten Abschaltung im Betrieb ohne Eis.

Alte Gebäude mit hoher Luftundichtheit. Ältere Bauten können hohe Infiltrationsraten durch undichte Hüllflächen, alte Fenster und Türen aufweisen. Der rechnerische Feuchteeintrag durch Infiltration kann stark unterschätzt sein. Korrektur: Blower-Door- oder Leckageprüfungen durchführen und die Infiltration im Rechenmodell anpassen. Gegebenenfalls zunächst die Gebäudeabdichtung verbessern und danach den Entfeuchter auslegen.

Regionen mit extrem feuchtem Klima. In tropischen oder subtropischen Regionen kann die Außenluft im Sommer 18–22 g/kg Feuchte enthalten. Schon geringe Infiltration oder Zuluft bringt enorme Feuchtemengen ein. Lüftung trägt dann überhaupt nicht zur Entfeuchtung bei – vollständiger Umluftbetrieb über den Entfeuchter ist notwendig. Die Standardmethode kann den Umfang des Problems unterschätzen. Korrektur: Zuluft auf das absolute hygienische Minimum reduzieren, zusätzliche Entfeuchtungsleistung vorsehen, den Einsatz von Adsorptionsentfeuchtern erwägen (bei hohen Außentemperaturen effizienter).

Normative Einschränkungen der Luftfeuchte. Manche Regionen oder Normen legen eine minimale relative Luftfeuchte für den Zuschauerkomfort fest (z. B. nicht unter 30–35 %). Bei +12°C Hallenluft und 30 % r. F. beträgt der Feuchtegehalt etwa 2,5 g/kg, der Taupunkt liegt bei ca. -10°C. Bei -5°C Eis ist der Sicherheitsabstand (5°C) ausreichend. Wird jedoch 40 % r. F. gefordert, steigt der Feuchtegehalt auf 3,5 g/kg, der Taupunkt liegt bei -4°C, der Abstand beträgt nur 1°C – Kondensation ist möglich. Korrektur: Mit den Normgebern eine geringere r. F. für Eishallen abstimmen oder die Hallenlufttemperatur erhöhen, um den Abstand zu vergrößern.

Häufige Fragen (FAQ)

Kann ein Entfeuchter durch höhere Lüftungsleistung ersetzt werden?

Das hängt vom Feuchtegehalt der Außenluft ab. Liegt dieser unter dem angestrebten Innenwert (typisch im Winter Außenluft 1–2 g/kg, innen 3,5–4 g/kg), hilft mehr Zuluft beim Entzug. Die erforderlichen Volumenströme können jedoch sehr hoch sein.

Beispiel: Es sind 60 kg/h Feuchte zu entfernen. Außenluft 1,5 g/kg, innen 6 g/kg, Differenz 4,5 g/kg. Für 60 kg/h ist ein Zuluftstrom von 60/(4,5/1000)/1,2 = 11111 m³/h nötig. Bei 15000 m³ Hallenvolumen entspricht das einer Luftwechselrate von 11111/15000 = 0,74 h⁻¹ – recht hoch. Diese Luftmenge muss von -10°C auf +12°C erwärmt werden, was rund 82 kW Heizleistung erfordert. Das ist teuer.

Im Sommer, wenn der Außen-Feuchtegehalt höher ist als innen, verschlechtert mehr Zuluft die Situation. Ein Entfeuchter ist daher unverzichtbar.

Wie hoch ist die optimale relative Luftfeuchtigkeit in der Eishalle?

Die Frage ist nicht korrekt gestellt. Optimal ist nicht die relative Feuchte, sondern der Feuchtegehalt. Die relative Feuchte hängt von der Lufttemperatur ab und bestimmt Kondensation nicht eindeutig. Für die Vermeidung von Kondensation ist die Taupunkttemperatur maßgeblich.

Algorithmus zur Bestimmung des optimalen Feuchtegehalts:

1. Eistemperatur – beispielsweise -5°C
2. Taupunkt mindestens 2–3°C darunter, also -7°C bis -8°C
3. Hallenlufttemperatur – beispielsweise +12°C
4. Im psychrometrischen Diagramm für +12°C und -8°C Taupunkt ergibt sich ein Feuchtegehalt von etwa 3,5 g/kg; die relative Feuchte liegt dabei bei rund 33 %

Wird die Hallentemperatur auf +15°C erhöht, bleibt der Taupunkt bei gleichem Feuchtegehalt von 3,5 g/kg bei -8°C – die Kondensationsvermeidung ist weiterhin erfüllt, während die relative Feuchte auf etwa 28 % sinkt. Daher ist der Zielparameter der Feuchtegehalt von 3–4 g/kg, nicht die relative Feuchte.

Wie lange dauert die Entfeuchtung der Halle nach einer Großveranstaltung?

Das hängt vom Feuchteüberschuss, der Entfeuchterleistung und dem Hallenvolumen ab. Vorgehen: Feuchteüberschuss und das zu behandelnde Luftvolumen berechnen.

Beispiel: Hallenvolumen – 15000 m³, Luftdichte – 1,2 kg/m³, Luftmasse – 18000 kg. Nach der Veranstaltung stieg der Feuchtegehalt von 3,5 g/kg (Ziel) auf 6 g/kg – Überschuss 2,5 g/kg. Überschüssige Feuchte in der Hallenluft: 18000×2,5/1000 = 45 kg. Hat der Entfeuchter 60 kg/h Leistung und arbeitet ausschließlich zur Absenkung (keine neuen Feuchteeinträge), beträgt die Entfeuchtungszeit: 45/60 = 0,75 h bzw. 45 Minuten.

In der Praxis behandelt der Entfeuchter nicht das gesamte Volumen in einem Durchgang, sondern arbeitet im Umluftbetrieb. Die Wirksamkeit hängt von der Durchmischung ab. Liegt die Umluft-Umwälzrate bei 1 Hallenvolumen pro Stunde, kann eine effektive Entfeuchtung 1,5–2 Stunden dauern.

Beeinflusst die Eisnutzung (Hockey, Eiskunstlauf, Curling) die Entfeuchterauswahl?

Ja, jedoch indirekt über die Eistemperatur. Eishockey erfordert hartes Eis bei rund -5°C, Eiskunstlauf etwas weicheres Eis bei etwa -3...-4°C für besseren Kantenhalt, Curling sehr spezielles Eis mit „Pebble“ bei etwa -5...-7°C.

Niedrigere Eistemperaturen bedeuten eine größere Differenz zum Taupunkt, intensivere Kondensation und einen niedrigeren Ziel-Feuchtegehalt. Für Curling bei -6°C Eis sollte der Taupunkt etwa -9°C betragen, was bei +12°C Hallenluft einem Feuchtegehalt von rund 3 g/kg entspricht. Für Eiskunstlauf mit -3°C Eis liegt der Ziel-Taupunkt bei -6°C, der Feuchtegehalt bei etwa 4 g/kg.

Daraus folgt: Für Curling ist eine höhere Entfeuchtungsleistung oder ein geringerer Feuchteeintrag erforderlich als für Eiskunstlauf unter sonst gleichen Bedingungen.

Wie lässt sich beurteilen, ob der Entfeuchter in einer bestehenden Arena effektiv arbeitet?

Zur Bewertung der Wirksamkeit einer bestehenden Entfeuchtungsanlage empfiehlt sich eine umfassende Begehung mit Messung der Schlüsseldaten:

1. Tatsächlichen Feuchtegehalt an verschiedenen Punkten der Halle messen (am Eis, auf Zuschauerniveau, im Deckenbereich) über einen typischen Betriebstag.
2. Eistemperatur bestimmen und die Differenz zwischen Lufttaupunkt und Eistemperatur berechnen – sie muss mindestens 2–3°C betragen.
3. Sichtbare Kondensationsanzeichen prüfen (Nebel über dem Eis, Kondensat an Metallkonstruktionen).
4. Tatsächliche Entfeuchterleistung messen (kondensierte Wassermenge pro Stunde) und mit den Nennwerten vergleichen.
5. Den Betriebsplan des Entfeuchters im Verhältnis zu Veranstaltungen und Resurfacer-Einsätzen analysieren.

Tritt nach Großveranstaltungen oder Resurfacer-Einsatz Nebel auf, deutet dies auf unzureichende Leistung oder falschen Betriebsmodus hin. In diesem Fall empfiehlt sich eine Neubewertung der Feuchtebilanz unter realen Betriebsbedingungen und eine Anpassung des Entfeuchtungssystems.

Fazit

Die Feuchtekontrolle in Eishallen ist eine kritische ingenieurtechnische Aufgabe, die aufgrund der jahreszeitlich wechselnden Außenfeuchte nicht allein über Lüftung lösbar ist. Schlüsselparameter sind nicht die relative Feuchte, sondern der Feuchtegehalt der Luft und die Taupunkttemperatur. Der Taupunkt muss mindestens 2–3°C unter der Eistemperatur liegen, um Kondensation sicher zu verhindern.

Die Entfeuchterauswahl basiert auf der Feuchtebilanz. Alle Feuchtequellen (Zuschauer, Eisaufbereitungsmaschine, Infiltration, Duschen) sind zu berechnen, der Beitrag der Lüftung je nach Saison zu bestimmen und das Defizit mit einem Entfeuchter mit 20–30 % Leistungsreserve zu decken.

Entfeuchter und Lüftung müssen koordiniert arbeiten statt als konkurrierende Systeme. Im Winter hilft die Lüftung beim Feuchteentzug, im Sommer trägt der Entfeuchter im Umluftbetrieb die Hauptlast. Die Abwärme des Entfeuchters kompensiert teilweise den Heizbedarf, während die Kondensationsvermeidung die Kälteanlage entlastet. Eine detaillierte Energiebilanz kann eine Gesamteinsparung von 20–40 % des Entfeuchterverbrauchs zeigen.

Typische Planungsfehler (Unterschätzung von Spitzenlasten, Ignorieren sommerlicher Infiltration, fehlende Systemkoordination) führen zu Nebelbildung, Korrosion und erhöhtem Energieverbrauch. Standardansätze sind für Extrembedingungen (sehr niedrige Eistemperaturen, alte Gebäude mit hoher Infiltration, feuchtes Klima) zu korrigieren.

Für planende Ingenieure empfiehlt sich eine detaillierte Feuchtebilanz für alle Jahreszeiten und Betriebsmodi, die Vorhaltung einer Leistungsreserve, eine automatische Koordination von Lüftung und Entfeuchtung anhand von Feuchtesensordaten sowie eine ganzheitliche Betrachtung der Energieeffizienz (Kälteversorgung + Heizung + Entfeuchtung).

Alle in diesem Artikel genannten Zahlenwerte sind ingenieurtechnische Richtgrößen, abhängig von den jeweiligen Projektbedingungen, und sind für jeden Einzelfall zu verifizieren.