Über Feuchtemesstechnik


Definitionen & Begriffe

Schon immer ist die Luftfeuchtigkeit für Mensch, Tier, Pflanzen und Dinge ein wichtiger Faktor für Zustand und Befinden.

Wir erleben Luftfeuchtigkeit täglich, oft ohne es zu wissen. So ist z. B. der Morgentau die Luftfeuchtigkeit der Nachtluft, die in den kühlen Morgenstunden kondensiert. Wir machen uns die Gesetzmäßigkeiten von Luftfeuchte und Temperatur zu Nutze, z. B. in der Sauna, in der die Lufttemperatur so stark erhöht wird, dass die Aufnahmefähigkeit der Luft für Feuchtigkeit sehr groß wird. Wir erkennen den hohen Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf unser Wohlbefinden z. B. im Winter, wenn in beheizten Räumen die Schleimhäute der Nase in der zu trockenen Luft austrocknen und man dadurch Erkältungskrankheiten riskiert, oder wenn im Sommer eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht und eine unangenehme Schwüle auf uns wirkt:

Luftfeuchtigkeit spielt aber nicht nur für die Behaglichkeit des Menschen sondern auch für den Zustand vieler Dinge eine wichtige Rolle. In zahlreichen Fertigungsprozessen fordern die Produkte die richtige Luftfeuchtigkeit, da sie sonst ihre erwünschten Eigenschaften verlieren. Man denke hier z. B. an Papier, das hygroskopisch ist und bei falscher Feuchtigkeit beim Bedrucken Schwierigkeiten macht, oder an die Lagerung von Obst und Gemüse, das bei falscher Luftfeuchtigkeit schrumpelt oder aber zu früh reift, an EDV-Anlagen, die ausflippen, wenn die Umluft zu trocken oder zu feucht ist, an die Reifung von Wurst und Käse, an die Stahllagerung... die Aufzählung lässt sich beliebig fortsetzen.

Historischer Hygrostat, um 1950







Historischer Hygrometer


Was nun aber ist Luftfeuchtigkeit?

"Feuchte Luft" beinhaltet mehr oder weniger (sichtbaren oder unsichtbaren) Wasserdampf. Soweit sichtbar, handelt es sich um Nebel.

Luft, wie in der Klimatechnik behandelt, kann als "ideales Gas" angesehen werden. Es herrscht also ein "Wasserdampf- Luftgemisch" vor, so dass die "Daltonschen Gasgesetze" Anwendung finden.

Der Gesamtdruck des Gasgemisches besteht aus den Teildrücken der Luft und des Wasserdampfes.


gesamptdruck

Der Luftdruck ist der Gesamtdruck, den eine senkrechte Luftsäule auf ihre Grundfläche an einem beliebigen Ort der Erdatmosphäre ausübt.
Luftdruck wird auch der Gesamtdruck in abgeschlossenen Räumen bezeichnet, der sich infolge physikalischer Vorgänge vom Luftdruck der Erdatmosphäre unterscheidet.

Der Partialdruck ist der anteilige Druck, der durch eine in der Atmosphäre vorhandene Gaskomponente erzeugt wird, wobei diese Gaskomponente als in der Atmosphäre allein vorhanden betrachtet wird.

Der Wasserdampfpartialdruck ist der Teildruck des in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampfes, also in gasförmigen Zustand.

Die Zusammensetzung der Luft:
78,1 Vol% Stickstoff
20,93 Vol% Sauerstoff
0,93 Vol% Argon
0,03 Vol% Kohlendioxid
0,01 Vol% Wasserstoff
Helium, Neon, Krypton, Xenon in
kleineren Mengen

*Diese Zusammensetzung nennt man "trockene Luft". Diese kommt so natürlich sehr selten vor.

Die relative Feuchte

Die relative Feuchte stellt eine "dimensionslose Größe" dar, sie ist eine Verhältniszahl. Man findet aber häufig die Bezeichnung %r.F., rF oder %RH. Eine reine Zahlenangabe z.B. 50% ist oft nicht sinnvoll, da auch andere Größen in % angegeben werden müssen z.B. 50 % Stellgröße. Die Firma Galltec GmbH bleibt, um Missverständnisse zu vermeiden, bei der Angabe 50 %rF oder 50 %RH.

Die relative Feuchte wird zur Kennung des Feuchtigkeitszustandes der Luft benutzt und ist bestimmt durch:

dampfmesse

Die Taupunkttemperatur ist die Temperatur, bei der die Luft bei einem gleichbleibenden Luftdruck mit Wasserdampf gesättigt ist. Der herrschende Wasserdampfpartialdruck ist dann gleich dem Wasserdampfsättigungsdruck.

Die Taupunkttemperatur, und damit der Wasserdampfsättigungsdruck der feuchten Luft, wird dadurch erreicht, dass z.B. die feuchte Luft mit der Temperatur t ohne Druck- und Feuchteänderung abgekühlt wird, bis Kondensation des Wasserdampfes bei der Taupunkttemperatur td eintritt. Die Taupunkttemperatur ist gleich der Wasserdampfsättigungstemperatur.

Die Taupunkttemperaturdifferenz ist die Differenz zwischen der Temperatur t und der Taupunkttemperatur der feuchten Luft. Für die Bezeichnung Taupunkttemperaturdifferenz stehen auch die Bezeichnung Taupunktdifferenz und Taupunktabstand.

Die Relative Feuchte ist das Verhältnis zwischen dem herrschenden Wasserdampfdruck und dem Wasserdampfsättigungsdruck in Bezug auf Wasser bzw. Eis bei gleichem Gesamtdruck und gleicher Temperatur