Luftfeuchte und Kondensat

Mehr über relative und absolute Luftfeuchtigkeit sowie den Mechanismus des Tauwasserausfalls auf kühlen Oberflächen

Aus Erfahrung wissen wir, dass in kalter Luft die Wäsche langsamer trocknet als im Hochsommer. Klingt es da nicht paradox, wenn behauptet wird, das kalte Luft trockener sei als warme? Die Wäsche müsste dann in kalter Luft auch gut trocknen! Tut sie aber nicht. Und das liegt schlicht daran, dass kalte Luft weniger Wasser aufnehmen kann als warme. Was aber nicht heißt, dass schon viel Wasser drin ist. Warme Luft kann dagegen die Wäsche noch trocknen, obwohl bereits verhältnismäßig viel Wasserdampf enthalten sein kann.

Wasserdampfaufnahme durch die Raumluft
Wasserdampfaufnahme durch die Raumluft

Wenn kein Wasserdampf mehr von der Luft aufgenommen werden kann, sagen die Physiker, ist die Luft mit Wasserdampf gesättigt. Und dazu nennen sie uns noch eine Temperatur. Wenn z.B. 20°C warme Luft 17,5 g Wasser aufgenommen hat, geht nichts mehr. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt in diesem Moment 100 %. Liegt die relative Luftfeuchtigkeit nur bei 50%, ist die Aufnahmekapazität der Luft noch nicht erschöpft. Die Luft kann noch mal so viel Wasserdampf aufnehmen, wie bereits enthalten ist.

Da die Aufnahmefähigkeit für Wasser von der Temperatur der Luft abhängt, ist die Luftfeuchtigkeit eine relative Größe und wird in % angegeben. Die Aufnahmefähigkeit der Luft für Wasserdampf steigt mit höherer und fällt mit sinkender Lufttemperatur. Je kälter die Luft wird, umso weniger Wasserdampf kann diese aufnehmen bzw. halten. Wird die Grenze überschritten, lässt Luft Wasserdampf in Form von Tröpfchen fallen. Tauwasser fällt aus.

Ein m3 Luft von 5 °C kann bis zum Erreichen der Sättigungsgrenze von 100 % ganze 7 Gramm Wasser aufnehmen. Ist die Luft hingegen 20 °C warm, können maximal 17,5 Gramm Wasser aufgenommen werden. Kalte Luft ist also absolut gesehen trockener, da weniger Gramm Wasser enthalten sind. Trotzdem kann die Angabe der Feuchtigkeit in Prozent höher liegen als bei warmer Luft.

Nehmen wir an, die uns umgebende Luft von 20 °C und 60 % Feuchte (entspricht 10,5 g Wasser) kühlt sich um 10 Grad ab. Da bei einer Temperatur von 10 °C die maximal aufnehmbare Wassermenge nur noch 9,5 Gramm beträgt, muss bei dieser Abkühlung ein Gramm Wasser pro Kubikmeter Raumluft ausgeschieden werden. Tauwasser fällt aus und schlägt sich nieder.

Die Wasserdampfmenge, die pro Kubikmeter Luft aufgenommen werden kann, ist also bei höheren Lufttemperaturen viel größer als bei kalter Luft. Daraus kann z.B. geschlussfolgert werden, dass es auch bei Regen sinnvoll ist zu lüften – vorausgesetzt die regennasse Luft ist deutlich kälter als die Raumluft und hat die Chance haben sich im Raum zu erwärmen. Bei nasskaltem Novemberwetter kann die relative Luftfeuchtigkeit draußen bei 90% liegen. In dieser kalten Luft befindet sich absolut gesehen weniger Wasserdampf als in der warmen Raumluft, für die das Hygrometer z.B. 60 % anzeigt. Es lohnt sich also zu lüften, um die Luft im Inneren zu entfeuchten.
 absoluter Wasserdampfgehalt in g/m³ bei einer relativen Luftfeuchte von
Luft-temperatur in °C40 %60 %80 %100 %
– 51,2 g1,8 g2,4 g3,0 g
02,0 g3,0 g4,0 g5,0 g
+52,8 g4,2 g5,6 g7,0 g
+103,8 g5,7 g7,6 g9,5 g
+155,2 g7,8 g10,4 g13,0 g
+207,0 g10,5 g14,0 g17,5 g

Mechanismus des Tauwasserausfalls

Prinzipdarstellung Kondensatbildung bzw. Tauwasserausfall
Prinzipdarstellung Kondensatbildung bzw. Tauwasserausfall

Tauwasserausfall findet auch schon bei einer Luftfeuchtigkeit von 60% und früher statt, wenn die warme Raumluft sich im Winter an kalten Oberflächen, wie Fensterscheiben, Außenwänden oder in Außenwandecken auf unter 12°C abkühlt. Der Vorgang ist verantwortlich für fehlerhaft diagnostizierte Ursachen für Mauerwerksfeuchtigkeit und Wohnraumschimmel.

Ist zentralbeheizte Luft zu trocken?

Gegen zu trockene Luft kann eine Luftbefeuchtung helfen. Allerdings gibt es im normalen häuslichen Umfeld sehr selten eine Situation, in der eine Befeuchtung der Luft wirklich notwendig wäre. Die vielen Messwerte, die ich in den letzten Jahren gesammelt haben, weisen darauf hin. Dennoch begegnen wir recht häufig der Auffassung, dass die Wohnungsluft, genauer, die mit einer Zentralheizung beheizte Wohnungsluft zu trocken sei. Ein Luftbefeuchter oder Zimmerspringbrunnen wird angeschafft oder Schälchen mit Wasser auf die Heizung gestellt. Diesem Verhalten liegt die Überlegung zu Grunde, dass in zentralgeheizten Räumen die Luft trockener sei als bei einer Ofenheizung. Doch das Gegenteil ist meist der Fall. Einzelofenheizungen mit Schornsteinanschluss, z.B. Kachelöfen, brauchen für die Verbrennung von Holz und Kohlen die Zufuhr von Luft. Diese Verbrennungsluft strömt über die Fugen der Fenster von außen nach, ansonsten qualmt es oder der Ofen geht sogar aus. Es erfolgt demnach bei einer Einzelofenheizung ein intensiver Luftdurchsatz, der bedeutend größer ist als in zentral geheizten Räumen.

Infolge des häufigeren Luftwechsels werden Schadstoffe rascher abgeführt. Da die nachströmende, winterkalte Außenluft einen geringen Feuchtegehalt hat, kommt es auch zu einer merklichen Reduzierung der Luftfeuchtigkeit im Inneren.

  • Bei einer Einzelofenheizung mit Schornsteinanschluss strömt deutlich mehr trockene Außenluft in den Raum als bei einer Zentralheizung.
  • Die Raumluft ist im Winter im Durchschnitt trockener.
  • Um in Wohnungen mit Zentralheizung und dichten Fenstern eine ähnliche Luftqualität zu erzielen, wäre jede Stunde das Fenster für 3-4 Minuten voll zu öffnen.
  • Der Grund für die Empfindung in zentralbeheizten Räumen trockenere Luft vorzufinden ist u.a. in einer stärkeren Staubbelastung der Atemluft zu suchen.

Glauben Sie nicht der Werbung der Luftbefeuchterindustrie! Prüfen Sie Ihre Werte mit einem Hygrometer!

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