Taupunkt
Luft-Wasser-System in Bauwerken: kurzer Überblick
Die Untersuchung eines solchen Systems besteht im Wesentlichen in der Bestimmung der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit sowie ihrer möglichen Veränderungen und Umwandlungen (insbesondere Kondensation und Verdunstung von Wasser).
Was die Temperatur betrifft, so gilt, dass sie im Verhältnis zur Luftfeuchtigkeit auch dann schwanken kann, wenn kein Wärmeaustausch mit dem Mauerwerk einer bestimmten Umgebung stattfindet. So kann es vorkommen, dass ein Teil des in einer Luftmasse enthaltenen Dampfes spontan an in der Luft schwebenden Partikeln (Staub usw.) kondensiert, die als Kondensationskerne wirken, ebenso wie der umgekehrte Prozess stattfinden kann. Da der Übergang des Wassers von der gasförmigen in die flüssige Phase (oder umgekehrt) mit der Freisetzung (bzw. Absorption) von Wärme einhergeht, verändern diese Prozesse (Phasenübergänge genannt) die Temperatur der Luft.
Beispiel:
der Temperaturanstieg von 1 kg Luft, der durch die Kondensation von 1 Gramm Wasserdampf verursacht wird, beträgt etwa 2,5 °C. Im Folgenden werden einige grundlegende Begriffe und Definitionen für die Luftfeuchtigkeit aufgeführt.
Absolute Luftfeuchtigkeit (AH):
die Masse an Wasserdampf, die in einem festgelegten Luftvolumen enthalten ist. Sie wird in Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter Luft angegeben.
Sättigungsdampfdruck (p0):
der Dampfdruck, bei dem sich die flüssige und die gasförmige Phase bei einer bestimmten Temperatur im Gleichgewicht befinden.
Ein Dampf gilt als gesättigt, wenn er in seiner flüssigen Phase vorliegt und mit dieser im Gleichgewicht ist. Unter gesättigten Bedingungen ist die in einem bestimmten Volumen enthaltene Masse an Wasserdampf das thermodynamisch mögliche Maximum; ihr Wert ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur zu.
Bei Temperaturen von -5 °C bis 35 °C kann die Masse an gesättigtem Dampf zwischen 4 g und 40 g pro Kubikmeter variieren.
Der Dampfdruck bei einer bestimmten Temperatur wird als partiell (p) bezeichnet, wenn er niedriger als der Sättigungsdruck ist.
Relative Luftfeuchtigkeit (RH):
Verhältnis in Prozent zwischen der tatsächlich enthaltenen und der maximal möglichen Menge an Wasserdampf in der Luft bei derselben Temperatur. Die relative Luftfeuchtigkeit ist also temperaturabhängig.
Beispiel:
der Partialdruck des Wasserdampfes in der Luft beträgt 20,0 Torr (mmHg) bei einer Temperatur von 30 °C; da bei dieser Temperatur der Sättigungsdampfdruck des Wassers 31,8 Torr beträgt, ist die relative Luftfeuchtigkeit:
Taupunkt:
Temperatur (bei einem bestimmten Druck), bei der ein Dampf gesättigt wird und an einer Oberfläche kondensiert.
Die Tabelle zeigt die Werte der Lufttemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit und des Taupunktes der Kondensationsfläche.