Die Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt der Luft und wird in der Regel als relative Luftfeuchtigkeit in Prozent angegeben. Die relative Luftfeuchtigkeit ist der Indikator, den wir im Alltag meist verwenden und sie ist temperaturabhängig. Das bedeutet, wenn die Temperatur steigt, kann die Luft mehr Wasserdampf aufnehmen und die relative Luftfeuchtigkeit fällt, selbst wenn die absolute Feuchte gleichbleibt. Umgekehrt gilt, dass bei sinkender Temperatur die relative Luftfeuchtigkeit steigt, da die Luft weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann. Dies ist oft der Grund für die Kondensation von Wasserdampf an kälteren Oberflächen wie Fenstern.
Tatsächlich ist es so, dass 50 % Luftfeuchtigkeit nicht gleich 50 % Luftfeuchtigkeit sind. Also die Prozente sind schon immer gleich, aber der Wassergehalt ist abhängig von der Temperatur. Wichtig für die Schimmelbildung ist eben die Feuchtigkeit und die können wir beeinflussen, in dem wir entweder die Feuchtigkeit in der Luft erhöhen oder die Temperatur absenken.
Das verschüttete Wasserglas
Wenn in einem 20 °C warmen Raum 50 % Luftfeuchtigkeit herrschen, passen ca. 7 Gramm Wasser in 1 m3 Luft. Ein durchschnittliches Schlafzimmer hat ca. 40 m3 (3,50 x 4,50 x 2,54 Meter). 40 m3 multipliziert mit 7 Gramm Wasser ergibt bereits 280 Gramm Wasser. Das ist über ein Viertel Liter! Und wem ein volles Glas Wasser einmal umgefallen ist, der weiß, wie groß die Pfütze ist. Würde man nun die doppelte Menge Wasser einbringen, wäre die Luft bei gleicher Temperatur schon nahezu gesättigt. Die Konsequenz: Wasser wird an den begrenzenden Bauteilen kondensieren.
Den Effekt der abkühlenden Luft und dem auskondensierenden Wasser kennt sicherlich jeder, der schon einmal eine kalte Glasflasche aus dem Kühlschrank geholt hat. Es dauert nur wenige Sekunden, dann beschlägt die Glasflasche. Das ist die feuchtigkeitsgeschwängerte Raumluft, die sich an der Glasoberfläche abkühlt.
Diese Temperaturabhängigkeit der relativen Luftfeuchtigkeit ist auch der Grund, warum in der kalten Jahreszeit die Innenräume oft trocken sind, selbst wenn die Außenluft nicht besonders trocken erscheint. Beim Erwärmen der kalten Außenluft in den Innenräumen sinkt die relative Luftfeuchtigkeit, da die wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen könnte.
Abhängigkeit von Raumtemperatur und Feuchtigkeit
Für das Raumklima und das Wohlbefinden ist es daher sinnvoll, sowohl die Temperatur als auch die relative Luftfeuchtigkeit im Blick zu behalten und gegebenenfalls anzupassen. Da sich die beiden Faktoren gegenseitig beeinflussen, kann zum Beispiel durch das Erhöhen der Raumtemperatur auch die relative Luftfeuchtigkeit beeinflusst werden, und umgekehrt. Feuchtigkeit wird über die Atemwege und durch Schwitzen abgegeben. Wenn das Raumvolumen und die Temperatur niedrig sind, wird der Taupunkt (die Temperatur, bei der die Luft gesättigt ist und Kondensation beginnt) recht schnell erreicht. Das ist der Grund, warum die Fenster im Schlafzimmer oft beschlagen sind.
Mollier-Diagramm
Mollier-Diagramm
Das Mollier-Diagramm veranschaulicht die genaue Abhängigkeit von Temperatur zu Luftfeuchtigkeit. Das Mollier-Diagramm, auch "h-x-Diagramm" genannt, ist ein zweidimensionales Diagramm, in dem verschiedene Zustandsgrößen von Luft-Wasser-Gemischen dargestellt werden. Es ist benannt nach Richard Mollier, einem deutschen Professor für angewandte Physik und Mechanik.
Im Fall von Luft-Wasser-Gemischen zeigt das Mollier-Diagramm die Enthalpie h (oft in kJ/kg) auf der x-Achse und die absolute Luftfeuchtigkeit x (oft in g/kg) auf der y-Achse. Durch die Verbindungslinien werden andere Zustandsgrößen wie Temperatur, relative Feuchtigkeit und spezifisches Volumen dargestellt.
Das Mollier-Diagramm wird insbesondere in der Klimatechnik und Thermodynamik genutzt, um Prozesse wie Erwärmung, Abkühlung, Befeuchtung und Entfeuchtung von Luft-Wasser-Gemischen zu visualisieren und zu analysieren. Und eben auch von Schnittpunkten, an denen die Luftfeuchtigkeit kondensiert. Daher ist bei der energetischen Sanierung die Bauteiloberfläche von sehr großer Bedeutung.
Warum morgens die Schlafzimmerfenster beschlagen sind
Wer schon einmal abends, vor dem zu Bett gehen, auf die Waage gestanden ist und dies unter gleichen Bedingungen am nächsten Morgen nach dem Aufwachen wiederholt hat, hat sicher festgestellt, dass er morgens weniger wiegt. Über die Atemwege verliert man nachts, je nach Körpergewicht, schon mal bis zu 1 Kilogramm Wasser. Dieses wird über die Atemwege abgegeben.
Folgende Rechnung verdeutlicht, warum morgens im Schlafzimmer die Fenster unten beschlagen sind: Das Schlafzimmer hat ein Volumen von 40 m3. Wenn man es eher kühl mag, schläft man bei 18 °C – idealerweise bei einer Luftfeuchtigkeit von 50 %. 6 Gramm passen dann in 1 m3 Luft hinein. Das sind 240 Milliliter Wasser. Zu zweit bringt man noch einmal bis zu 2 Liter Wasser zusätzlich in den Raum. Dass die Luftfeuchtigkeit dann auf den kalten Flächen kondensiert, ist nicht verwunderlich.
Luftzirkulatio...