Luftfeuchtigkeit berechnen

Was bedeutet relative Luftfeuchtigkeit berechnen?

Relative Luftfeuchtigkeit sagt dir, wie stark die Luft bei ihrer aktuellen Temperatur mit Wasserdampf gefüllt ist. Sie ist ein Prozentwert. Absolute Feuchte dagegen nennt die tatsächliche Wassermenge in der Luft, meist in g/m³. Genau deshalb reicht der Prozentwert allein oft nicht aus: Warme Luft kann deutlich mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft.

Wenn du relative Luftfeuchtigkeit berechnen oder in absolute Feuchte umrechnen willst, brauchst du immer die Temperatur. Ohne Temperatur fehlt der Bezug zur Sättigung. Bei 10 °C liegt die Sättigung bei 9,38 g/m³, bei 20 °C bei 17,24 g/m³ und bei 30 °C bei 30,26 g/m³. Derselbe Wassergehalt kann deshalb je nach Temperatur einen ganz anderen Prozentwert ergeben.

Im Rechner wählst du aus, ob du von relativer Feuchte oder absoluter Feuchte startest, gibst Temperatur, Feuchtewert und bei Bedarf den Luftdruck ein.

Wie rechnet man relative Luftfeuchtigkeit in absolute Feuchte um?

Die Rechnung läuft in mehreren Schritten. Zuerst wird aus der Temperatur der Sättigungsdampfdruck bestimmt. Dann wird dieser Wert mit der relativen Feuchte multipliziert und durch 100 geteilt. So entsteht der Wasserdampf-Partialdruck. Daraus berechnet die ideale Gasgleichung die absolute Feuchte in g/m³. Für g/kg wird zusätzlich der Luftdruck verwendet.

Beispiel: Bei 20 °C und 50 % relativer Feuchte ergibt sich ein Wasserdampf-Partialdruck von 11,663 hPa. Daraus folgen 8,62 g/m³ absolute Feuchte. Die Sättigung bei dieser Temperatur liegt bei 17,24 g/m³, der Abstand zur Sättigung ebenfalls bei 8,62 g/m³. Der Taupunkt liegt bei 9,26 °C.

Für die Umrechnung in Masse bezogen auf Luft kommt der Druck dazu. Bei 1.013 hPa ergeben sich 7,245 g/kg bezogen auf trockene Luft und 7,193 g/kg bezogen auf feuchte Luft. Das ist praktisch, wenn du mit Lüftung, Klima oder technischen Luftmassen rechnest. g/m³ kannst du bei gleicher Bezugstemperatur vergleichen; für Luft bei unterschiedlichen Temperaturen ist das Mischungsverhältnis in g/kg geeigneter.

Was passiert mit der Luftfeuchte beim Erwärmen?

Relative Feuchte ist immer ein Verhältnis zur Sättigung bei der aktuellen Temperatur. Wenn Luft erwärmt wird und kein Wasserdampf dazukommt, steigt ihre mögliche Aufnahmemenge. Die vorhandene Wassermasse bleibt erhalten. Im hier verwendeten Modell mit gleichem Gesamtdruck dehnt sich die Luft aus: Der Partialdruck bleibt gleich, aber die Wassermasse je Kubikmeter sinkt. Bei festgehaltenem Volumen wäre der Rechenweg ein anderer.

Ein Beispiel zeigt das deutlich: 8 g/m³ bei 15 °C entsprechen 62,52 % relativer Feuchte. Wird diese Luft auf 25 °C erwärmt, liegt die relative Feuchte vor Kondensation bei 33,67 %. Der Wassergehalt ist nicht verschwunden, er wirkt nur im Verhältnis zur wärmeren Luft geringer.

Ähnlich bei kalter Luft: 6 g/m³ bei 5 °C entsprechen 88,35 %. Wird sie auf 20 °C erwärmt, bleiben rechnerisch 33,02 % relative Feuchte. Deshalb kann Außenluft im Winter trotz hoher relativer Feuchte nach dem Erwärmen sehr trocken wirken. Bei 0 °C und 80 % relativer Feuchte enthält Luft 3,88 g/m³. Auf 20 °C erwärmt entspricht das nur noch 20,96 % relativer Feuchte.

Absolute Feuchte hilft beim Lüften und Entfeuchten

Für die Frage, ob Lüften Feuchtigkeit entfernt, vergleiche den Wassergehalt in g/kg oder bei ähnlichem Luftdruck den Wasserdampf-Partialdruck. Rohwerte in g/m³ bei unterschiedlichen Temperaturen können bei knappen Unterschieden täuschen. Der Prozentwert allein ist ebenfalls ungeeignet, weil er von der Temperatur abhängt.

Vergleiche zum Beispiel einen Wohnraum mit 20 °C und 50 % relativer Feuchte: Er enthält 8,62 g/m³. Kalte Außenluft mit 0 °C und 80 % relativer Feuchte enthält dagegen 3,88 g/m³. Wird diese Luft im Raum erwärmt, sinkt ihr relativer Feuchtewert stark. Solche Luft kann Feuchtigkeit aufnehmen.

Anders sieht es bei warmer, feuchter Luft aus. Bei 25 °C und 80 % relativer Feuchte enthält Luft 18,37 g/m³. Bei dem genannten Wohnraumbeispiel enthält diese Außenluft auch je Luftmasse mehr Wasser; der Luftaustausch würde Feuchte eintragen. Auch beim Luftentfeuchter ist g/m³ nützlich: Sinkt die absolute Feuchte bei vergleichbarer Temperatur, wurde tatsächlich Wasserdampf aus der Luft entfernt. Sinkt nur die relative Feuchte, kann auch eine Erwärmung der Grund sein.

g/m³, g/kg und Luftdruck richtig einordnen

g/m³ beschreibt, wie viel Wasserdampf in einem Kubikmeter Luft steckt. Dieser Wert ist anschaulich für Räume, Keller, Bad oder Schlafzimmer. g/kg bezieht den Wasserdampf auf die Luftmasse. Dabei wird unterschieden zwischen trockener Luft und feuchter Luft.

Der Luftdruck beeinflusst vor allem die Werte in g/kg. Beispiel: 7 g/m³ bei 18 °C und 980 hPa ergeben 45,68 % relative Feuchte. Bezogen auf trockene Luft sind das 6,028 g/kg, bezogen auf feuchte Luft 5,991 g/kg. Bei 8 g/m³ und 20 °C sowie 1.013 hPa ergeben sich 6,717 g/kg bezogen auf trockene Luft und 6,673 g/kg bezogen auf feuchte Luft.

Für normale Raumvergleiche ist der Luftdruck meist weniger sichtbar als die Temperatur. Wenn du jedoch mit g/kg arbeitest, Höhenlage berücksichtigen willst oder technische Luftmengen vergleichst, solltest du den örtlichen Luftdruck eintragen. So passt die Rechnung besser zum tatsächlichen Zustand der Luft.

Typische Fehler beim Umrechnen von Luftfeuchtigkeit

Der häufigste Fehler ist, relative Werte bei unterschiedlichen Temperaturen direkt zu vergleichen. 90 % bei 10 °C wirken sehr feucht, entsprechen aber 8,44 g/m³. 50 % bei 20 °C entsprechen 8,62 g/m³. Die Prozentwerte sehen weit auseinander aus, der absolute Wassergehalt liegt nahe beieinander.

Ein zweiter Fehler sind physikalisch unmögliche Kombinationen. Bei 0 °C liegt die Sättigung bei 4,85 g/m³. Eine Eingabe wie 5 g/m³ bei 0 °C liegt darüber. Dann passt die Kombination nicht zu ungesättigter Luft, und es müsste Kondensation auftreten oder ein Eingabewert ist falsch.

Achte außerdem darauf, Temperatur und Feuchte am gleichen Ort zu messen. Ein Sensor direkt am Fenster, neben der Heizung oder in der Sonne kann unbrauchbare Eingaben liefern. Für Kondensation und Schimmel reicht die Luftfeuchte allein nicht. Der Taupunkt hilft: Bei 20 °C und 50 % relativer Feuchte liegt er bei 9,26 °C. Ob es wirklich kritisch wird, hängt aber auch von Oberflächentemperaturen, Luftbewegung und Bauteilen ab.