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Luftfeuchtigkeit

Definition

Die Luftfeuchtigkeit ist ein Maß für das in der Luft in Form von Dampf gelöste Wasser. Die dafür verwendete Einheit ist die relative Luftfeuchtigkeit in "%".  Eine relative Luftfeuchte von 100 % bedeutet dabei, daß die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Mehr Wasserdampf kann nicht gelöst werden. Da diese Löslichkeit stark temperaturabhängig ist, gilt ein bestimmter Wert immer nur für eine bestimmte Temperatur. Bei niedrigeren Temperaturen sinkt die in Luft lösbare Menge Wasserdampf und bei höheren Temperaturen steigt sie. Das bedeutet, daß ein Temperaturanstieg unmittelbar zu einer geringeren relativen Luftfeuchtigkeit führt und eine Temperaturabsenkung zu einem Anstieg der rel. Luftfeuchtigkeit.

Das durch die Temperatur begrenzte Lösungsvermögen von Wasserdampf in Luft kann man im Alltag oft an Gläsern beobachten, in den kalte Getränke sind. An der Oberfläche des Trinkglases ist die Temperatur niedriger als die Umgebung und sinkt unter den sogenannten Taupunkt. Wasser kondensiert an der Glasoberfläche aus. Der Taupunkt ist dabei exakt die Temperatur bei dem die Luftfeuchtigkeit 100% beträgt. Für Wohnzwecke als ein grober Richtwert besteht ab einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 80% die "Gefahr", daß Wasser an Außenwänden und Fenstern kondensiert.

Bei 20 °C können sich in 1m³ Luft 18,5 g Wasser lösen, die relative Luftfeuchtigkeit beträgt dann 100 %. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 80 % entspräche dann also 14,8 g Wasser je m³ Luft. dies wiederum korrespondiert mit 100 % relativer Feuchte bei 16,5 °C. 16,5°C sind also in diesem Beispiel der Taupunkt für 80% Luftfeuchte bei 20 °C. Wenn nun die Temperatur an einer Oberfläche wie Fensterscheibe oder Wand weniger als 16,5 °C beträgt kondensiert das Wasser aus. Ein Wert, der auch durchaus auch in Neubauten mit Fenstern nach Passivhausstandard an kalten Tagen erreicht werden kann.

60 % relative Luftfeuchte bei 20 °C entsprechen übrigens einem Taupunkt von 12 °C, ein Wert der allenfalls nur noch in schlecht isolierten Gebäuden in Ecken und an Fenstern erreicht wird. Je nach Aktivität werden 16 °C - 27 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von max. 65 % und min. 30 % von vielen Menschen als angenehm empfunden. Die Norminnentemperatur für Wohnräume ist mit 20 °C definiert [1]. Eine relative Feuchte von 80 % sind schon sehr hoch und werden meist als sehr unangenehm und drückend empfunden.

Ursachen und Gefahren

Der Wasserdampfgehalt in der Luft steigt alleine durch einen im Gebäude anwesenden Menschen (Atmung, Schwitzen) mit niedriger Aktivität um 35 g pro Stunde [2]. Gerade das Trocknen von Wäsche in Wohnräumen,  Kochen Duschen und Baden tragen neben der normalen Verdunstung von Zimmerpflanzen und in den Räumen lebenden Menschen zu einer weiteren Erhöhung der Luftfeuchtigkeit bei.

Die große Gefahr, wenn eine Wand ständig feucht ist, ist die Bildung von Schimmel und die Zerstörung der Bausubstanz. Gefördert wird dies durch fehlende Luftbewegung und eine zu hohen relative Luftfeuchtigkeit. Wenig oder gar nicht heizen ist daher in aller Regel für bewohnte Gebäude keine sinnvolle Option. Es lässt sich nur kurzfristig Geld sparen, aber der Wohnkomfort und auch die Bausubstanz leiden darunter nachhaltig.

Reduzierung der Luftfeuchtigkeit

Nur ausreichendes Heizen tagsüber bis auf ca. 20 °C und einer Nachtabsenkung bis auf 17 °C in Kombination mit einer regelmäßigen Lüftung sorgen für ein gesundes Raumklima und schützen das Bauwerk vor Schäden.  Klassisches Lüften muss mind. zweimal täglich für ca. 5 - 10 Minuten auf Durchzug erfolgen. Dabei wird zweimal täglich die Luft komplett ausgetauscht, ohne daß das Gebäude dabei selber Nennenswert auskühlt. Kipplüftung führt nur dazu, daß im Bereich der Fensteröffnung die Bausubstanz drastisch auskühlt, den Taupunkt unterschreitet und an der Oberfläche Wasser kondensiert. Die Bildung von Schimmel droht.

Insbesondere Räume, in denen große Mengen Feuchtigkeit anfallen, wie Bad, Küchen und Schlafzimmer sollten regelmäßig gelüftet werden oder gar mit einer dezentralen Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung nachgerüstet werden. Bei Neubauten sind gar zentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung auch bei Einfamilienhäusern Stand der Technik. Klassisches Lüften ist dann weder sinnvoll noch erforderlich und können Allergikern durch den Einbau eines Pollenfilters während der Saison große Erleichterung verschaffen.

 Ein Hygrometer (Messgerät zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit) kann dabei gute Dienste zur Selbstkontrolle leisten.

Gelingt es nicht die Luftfeuchtigkeit nachhaltig auf ein gesundes Niveau zu senken wird entweder falsch geheizt/gelüftet oder es liegen Baumängel vor.

Berechung des Taupunktes

Die zu einem Wertepaar aus Luftfeuchtigkeit (epsilon) und Raumtemperatur gehörende Taupunkt lässt sich mit einer angepassten Größengleichung leicht selber berechnen. Dabei muss der Wert für die Luftfeuchtigkeit als Dezimalzahl eingesetzt werden (100% = 1,0; 50 % = 0,5 usw.).

Luftfeuchtigkeit 1-2-do Wissen

Basis für die hier gezeigte Gleichung ist eine Antoine-Gleichung mit den Konstanten für Wasser nach Gmehling et al., [3].

Quellen

[1] Hainbach, Rákóczy und Schädlich: "Klimatechnik" in DUBBEL, Taschenbuch für den Maschinen, Kapitel M, 2012
[2] VDI Richtlinie 2078
[3] Gmehling, J.; Onken, U.; Arlt, W.: Vapor-liquid equilibrium data collection, DECHEMA, Deutschland, 1(1981)1a

 


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