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Im ersten Teil des Artikels haben wir uns der Luftfeuchtigkeit gewidmet und wie diese das Raumklima und Schimmelwachstum abhängig von der Temperatur b...

Plötzlich Schimmel: “Wenn Feuchtigkeit zu einem Problem wird” - Teil 2: Warum jetzt, und früher nicht?

August 9, 2018

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Teil 3:  Die feuchte Luft - das unbekannte Wesen

August 23, 2018

 

 

In diesem Teil der Reihe möchte ich für den interessierten Leser ein wenig mehr ins Detail gehen. Ich werde dabei weiterhin vereinfachte Alltagssprache verwenden, weil es mir mehr um ein intuitives Verständnis geht als um korrekte Nomenklatur.

Im ersten Teil habe ich versucht, den wichtigen Unterschied zwischen absoluter und relativer Luftfeuchtigkeit anhand des Vergleiches mit einem Eimer zu erklären. Formeller lässt sich die absolute Luftfeuchtigkeit beschreiben als die “Menge” des Wasserdampfes pro Volumeneinheit:

 

 

Die “Menge” wird dabei in Form des Gewichtes des Wassers angegeben. Die absolute Feuchtigkeit beschreibt also schlicht wieviel Kilogramm Wasser in einem Kubikmeter Raumluft enthalten sind. Dieser einfache Zusammenhang ist ungefähr das, was die Intuition des Normalbürgers unter “feuchter Luft” versteht. Diese einfache Intuition hilft leider nicht viel, wenn es darum geht zu verstehen, warum die Wand schimmelt.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ignoriert die Tatsache, dass Luft nicht unbegrenzt Wasser aufnehmen kann und wieder kondensieren kann, wenn “zuviel” Wasser in der Luft gelöst ist. Der Fakt, dass Luft nur begrenzt Wasser speichern kann wird bei der relativen Luftfeuchtigkeit berücksichtigt. Die relative Luftfeuchtigkeit gibt einfach gesprochen an, wieviel Prozent der maximal möglichen Wassermenge in der Luft gelöst sind.
 

Die physikalische Definition ist - leider - noch ein wenig komplizierter und spricht statt von “Wassermengen” von “Dampfdruck” und statt der “maximalen Wassermenge” von “Sättigungsdampfdruck”:

 

 

 


Der Dampfdruck des Wassers ist ein Maß für die Menge des Wassers in der Luft und ändert sich nur, wenn wir der Luft Wasser entnehmen oder hinzufügen. Ansonsten bleibt er konstant.

Sättigungsdampfdruck ist aber nun der spielentscheidende Parameter und stark abhängig von der Temperatur (t) und kann leider nur mit recht sperrigen Formeln (Magnus-Formeln) beschrieben werden:

 

 

 

 

Wichtiger als die Formel selbst ist der daraus folgende Zusammenhang, dass der Sättigungsdampfdruck und damit die maximale Menge des Wassers, welches die Luft speichern kann, mit zunehmender Temperatur steigt. Je wärmer, desto exponentiell(!) mehr Wasser kann die Luft aufnehmen.

 

Um den Zusammenhang ein wenig verständlicher zu machen ein kleines Beispiel:

 Wir nehmen Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 53% und einer Temperatur von 30°C und kühlen diese ab auf 20°C. Der Dampfdruck des Wassers in der Luft wird sich mit abnehmender Temperatur nicht ändern. Jedoch reduziert sich der Sättigungsdampfdruck mit sinkender Temperatur um den Faktor 1.75 (nach der gezeigten Magnus-Formel) . Daher liegt die relative Luftfeuchtigkeit nach der Abkühlung bei 93%.

 

Einfach, oder? Nun haben Sie sicherlich festgestellt, dass der komplexe Zusammenhang mit dem Sättigungsdampfdruck und seiner Temperaturabhängigkeit nicht gerade alltagstauglich ist. Wir können aber mit dem Verständnis des Sättigungsdampfdruckes einen wesentlich handlicheren Parameter herleiten:
 

Wenn wir die Luft aus dem letzten Beispiel noch ein wenig weiter auf 19.3°C abkühlen, würden wir bei einer Luftfeuchtigkeit von 100% landen. Bei dieser Temperatur würde die Luft anfangen zu tauen. Diese Temperatur wird daher auch "Taupunkttemperatur" genannt und ist völlig ausreichend, um Taubildung im heimischen Zuhause auch ohne Formeln zu verstehen. Viele Hygrometer zeigen daher neben der Luftfeuchtigkeit und Temperatur auch die Taupunkttemperatur an.
 

Warum und wie genau uns die Taupunkttemperatur hilft, Schimmel zu vermeiden, erfahren Sie im nächsten und letzten Teil dieser Serie.

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