Relative oder absolute Luftfeuchte: Was ist für mich wichtig?

Kenntnisse über die relative und absolute Luftfeuchtigkeit spielen bei der Herstellung eines gesunden und behaglichen Wohnraumklimas eine wichtige Rolle.

#Übersicht

• Unsichtbarer Wasserdampf kann je nach Temperatur, Jahreszeit und Nutzung in unterschiedlicher Menge in der Wohnraumluft vorhanden sein.
• Wasserdampf wird sichtbar (Nebel, beschlagen), wenn der Wasserdampf durch Abkühlung in Wassertröpfchen übergeht.
• Wird der absolute Gehalt an Wasserdampf (absolute Luftfeuchte) angegeben, ist damit das Gewicht des in der Luft vorhandenen Wasserdampfes in g/m³ (Gramm pro Kubikmeter Luft) gemeint.
• Wird ein relativer Anteil des Wasserdampfes (relative Luftfeuchte) in % angegeben, wird damit die Ist-Menge des Wasserdampfes im Verhältnis zur bei gleicher Temperatur möglichen Maximalmenge des Wasserdampfes ausgedrückt. Beträgt z. B. die relative Feuchte einer 20 °C warmen Raumluft 50 %, so besitzt diese Luft einen absoluten Wasserdampfgehalt von 8,7 g/m³, könnte aber maximal 17,3 g/m³ Wasserdampf enthalten (siehe Tabelle). Der Wert der relativen Luftfeuchtigkeit ist also nur bei Angabe der zugehörigen Temperatur aussagekräftig.
• Die relative Luftfeuchte wird im Wohnraum durch Hygrometer angezeigt.

#Beispiel zur absoluten Luftfeuchte

Nehmen wir an, dass für einen Kubikmeter Raumluft eine absolute Luftfeuchtigkeit von 10,4 Gramm Wasser (als Wasserdampf) angegeben wird. In der gesamten Luft des Raumes, der eine Grundfläche von 20 Quadratmetern und eine Raumhöhe von 2,5 Metern besitzt, sind demnach insgesamt 520 Gramm Wasser als Wasserdampf enthalten (20 x 2,5 x 10,4 g). In einem 50 m³ großen Raum sind in diesem Fall also etwas mehr als ein halber Liter Wasser vorhanden – in einer Wohnung von 100 m² wären also etwa 2,5 Liter Wasser als Wasserdampf enthalten. Bei weiter steigendem Dampfgehalt kann die Sättigungsgrenze erreicht werden. Dann entsteht tropfenförmiges Wasser, das auch Tauwasser genannt wird.

#Beispiel zur relativen Luftfeuchte

Sprechen wir von „relativ", meinen wir einen „Anteil von" bzw. „Anteil an" oder setzen etwas in „Bezug auf" bzw. in „Relation zu". Dafür geben wir einen Prozentwert an. Zeigt das Hygrometer also z. B. eine relative Luftfeuchte von 50 % bei 20 °C Raumtemperatur an, befindet sich in der Luft eine Wasserdampfmenge von 8,7 g/m³. Das sind 50 % des maximal möglichen Wertes (100 % = 17,3 g/m³), bei dem sich Wasser noch dampfförmig in der Luft befindet. Das ist gleichbedeutend mit dem Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit in g/m³ (50 % Istwert) zur Sättigungsmenge in g/m³ (100 % Maximalwert).

Würden sich dagegen z. B. 10,4 Gramm Wasser pro m³ in der 20 °C warmen Luft aufhalten, wäre die relative Luftfeuchte schon 60 % des maximal möglichen Wertes von 17,3 g/m³ (10,4 dividiert durch 17,3 = 0,6 oder 60 %). In diesem Zustand könnte die Luft also noch 6,9 g Wasserdampf bis zur Sättigung aufnehmen. Erst dann wäre der Platz in der 20 °C warmen Luft für die Aufnahme von weiteren Wasserdampfmolekülen aufgebraucht.

Da der Sättigungswert temperaturabhängig ist, muss demnach auch die relative Luftfeuchte von der Temperatur abhängig sein.

#Welche Luftfeuchtewerte sind für ein optimales Wohnraumklima anzustreben?

Ein optimales Wohlfühlklima in beheizten Räumen stellt sich bei einer Raumluftfeuchte zwischen 35 % und 55 % ein.

ausführlich in energytools.de: Ich empfehle 35 bis 55 %

#Beeinflusst die Höhe der Luftfeuchte die Entstehung von Bauschäden?

Steigt die Raumluftfeuchte deutlich über 55 %, kann bei Gebäuden mit schwacher Wärmedämmung eine Befeuchtung durch Kondensat (Tauwasser) mit Schimmelbildung an Außenwänden, Außenwandecken, Fensterlaibungen, Fensterstürzen u. a. möglich sein.

ausführlich in energytools.de: Baumängel als Schadensursache

#Woher kommt die Luftfeuchte überhaupt?

Hohe Luftfeuchtewerte kommen im Winter nicht von draußen. Die Raumluftfeuchte im Haushalt nimmt zu durch die Benutzung von Wasser für Reinigungszwecke, Kochen, Backen, Duschen u. a. m. Sie kann nur durch Lüftung reduziert und begrenzt werden.

ausführlich in energytools.de: Ein Eimer Wasser täglich

#Wie kommt es, dass die relative Luftfeuchte steigt, wenn es im Raum kühler wird?

Wenn es im Raum kühler wird, ändert sich die in der Luft vorhandene Wasserdampfmenge nicht, die absolute Feuchte bleibt gleich. Mit der sinkenden Raumlufttemperatur sinkt aber der maximal mögliche Wasserdampfgehalt, da kühlere Luft weniger Wasserdampf aufnehmen kann als wärmere Luft. Dadurch steigt die relative Luftfeuchte.

Die relative Luftfeuchte steigt auch, wenn sich die Raumluft an kühlen Bauteilen, wie Fenstern und Außenwänden, abkühlen kann. In unmittelbarer Nähe der kühlen Bauteiloberflächen steigt die Raumluftfeuchte mitunter so stark an, dass die minimalen Existenzbedingungen von Schimmelpilzen erreicht werden. Deren Startfeuchte beträgt etwa 80 %, was bei Abkühlung einer 20 Grad warmen Raumluft mit 50 % relativer Luftfeuchte auf etwa 11 °C erreicht wird. Wenn innere Fensterscheiben bei winterlichen Temperaturen beschlagen, ist die oben geschilderte Situation ebenfalls erreicht.

#Wie kommt es, dass die relative Luftfeuchte sinkt, wenn es im Raum wärmer wird?

Die absolute Luftfeuchte steigt durch die Erwärmung der Raumluft nicht an, es kommt bei reiner Erwärmung ja kein Wasserdampf hinzu. Die relative Luftfeuchte jedoch sinkt, da mit steigender Temperatur der Raumluft die maximal mögliche Wasserdampfmenge zunimmt.

Eine Erwärmung der Raumluft, auch der zufließenden Kaltluft durch das Lüften, führt dazu, dass die relative Luftfeuchte sinkt:

• durch die Heizung,
• an bereits warmen Bauteilen (z. B. einer Innenwand, am Fußboden, der Decke),
• an den Möbeln,
• am menschlichen Körper (etwa 37 °C),
• durch Zustrahlung der Sonne und
• durch die Abwärme von elektrischen Geräten (Fernseher, Beleuchtung, Netzteile, Computer u. a.).

#Wie erfasst man die relative Luftfeuchte?

Wir benötigen ein spezielles Messgerät, das die relative Luftfeuchte bei verschiedenen Temperaturen anzeigt. Ein solches Messinstrument wird Hygrometer genannt. Der Funktion und Auswahl von bzw. dem Umgang mit Hygrometern habe ich einen eigenen Abschnitt gewidmet.

ausführlich in energytools.de: Hilfreiche Hygrometer

#Praktische Beispielszenarien:

1. Im Schlafraum herrscht eine Lufttemperatur von 20 °C. Das Hygrometer zeigt eine relative Luftfeuchtigkeit von 60 % an. Draußen haben wir seit Tagen eine Temperatur von −10 °C, die relative Luftfeuchtigkeit draußen kennen wir nicht. Bei dieser niedrigen Außentemperatur stellt sich auf der Innenseite der Außenwand (Bauweise 1960) etwa eine Temperatur von 7 °C ein. Aus der Tabelle über den Zusammenhang zwischen absoluter und relativer Luftfeuchtigkeit entnehmen wir, dass bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % ca. 10,4 g Wasser in einem Kubikmeter 20 °C warmer Luft gelöst sind. Nun kühlt sich die 20 °C warme Luft unmittelbar über der Wandoberfläche jedoch auf 10 °C herab, wodurch die Sättigungsgrenze (100 %) auf 9 g/m³ sinkt. Auf der Wand bildet sich Kondensat, weil die Sättigungsgrenze überschritten wird. Die Luft muss etwa 1,4 g/m³ Wasser (10,4 g/m³ minus 9 g/m³) loswerden, die Wand wird feucht.
2. Nehmen wir an, dass auch im Wohnraum eine Lufttemperatur von 20 °C herrscht. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt 60 % (Hygrometer!), was einem Wassergehalt von 10,4 g pro m³ Raumluft entspricht. Draußen haben wir aber nun eine Temperatur von 0 °C. Bei dieser Außentemperatur stellt sich auf der Innenseite der Scheibe des Wohnzimmerfensters (modernisiert 1995) etwa eine Temperatur von 15 °C ein. An der Scheibenoberfläche kühlt sich die 20 °C warme Luft also auf 15 °C ab, wodurch die Sättigungsgrenze auf 13 g/m³ sinkt. Auf der Scheibe bildet sich aber kein Kondensat, da trotz der Abkühlung der Raumluft die Sättigungsgrenze höher ist als die absolute Luftfeuchte der Raumluft mit 10,4 g/m³.

3. Im Bad haben wir eine Raumlufttemperatur von 25 °C. Da wir auch hier ein Hygrometer aufgehängt haben, kennen wir die relative Luftfeuchtigkeit. Sie beträgt ebenfalls 60 %. Der Tabelle entnehmen wir, dass bei diesem Wert die Raumluft einen Wassergehalt (= absolute Luftfeuchtigkeit) von 13,8 g/m³ haben muss. Aber auch hier kühlt sich die Luft an der Fensterscheibe auf 15 °C ab. Da die Sättigungsgrenze (= 100 % relative Luftfeuchte) der 15 °C warmen Luft nur bei 13 g/m³ liegt, hat die Luft einen Wasserüberschuss. Es entsteht Tauwasser auf der Scheibe. Es bilden sich winzig kleine Tröpfchen Wasser, die zu größeren Tropfen zusammenlaufen und auf der Scheibe herabrinnen. Irgendwie muss die sich abkühlende Luft ihr überschüssiges Wasser loswerden.

4. Erneut betrachten wir die Ausgangssituation im Wohnraum, in dem die Luft eine Temperatur von 20 °C hat, die relative Luftfeuchtigkeit wird mit 70 % angezeigt. Draußen beträgt die Temperatur 0 °C, jetzt regnet es schon seit längerer Zeit einen feinen Landregen. In einer solchen Situation liegt die relative Luftfeuchtigkeit der Außenluft bei knapp 100 %. Wir möchten lüften, um die Luftfeuchtigkeit im Wohnraum abzusenken, stellen uns aber die Frage, ob dies bei diesem Wetter Sinn macht. Schauen wir uns an, was passieren würde. Wir öffnen das Fenster weit und lassen es für 5 min geöffnet. Die Luft wird dabei im Raum komplett ausgetauscht. Danach kann sich die eingeflossene, 0 °C kühle Außenluft in wenigen Minuten wieder durch Heizung, noch warme Wände und Mobiliar auf 20 °C erwärmen. Was aber zeigt uns nun das Hygrometer für eine relative Luftfeuchtigkeit an? 0 °C kalte Außenluft hat bei Regen (100 % Luftfeuchtigkeit, Sättigung) eine absolute Luftfeuchte von etwa 5 g/m³. Lassen wir diese Luft in den Wohnraum einströmen und sich erwärmen, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit, wie wir am Hygrometer beobachten, auf etwa 30 %. Da sich die absolute Luftfeuchtigkeit, also die enthaltene Wassermenge von 5 g/m³, durch die Erwärmung nicht geändert hat, haben wir also trotz Regen eine trockenere Raumluft als vor dem Lüften.

Aber warum haben wir überhaupt Feuchtigkeit in der Raumluft? Wo kommt das Wasser her? Versetzen wir uns einmal in einen Wassertropfen.

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