Im U-Wert-Rechner ist für die Außenluft -12°C und eine Luftfeuchtigkeit von 80% voreingestellt. Soweit ich weiß ist die Luftfeuchtigkeit bei Minusgraden gering (sie gefriert und fällt als Raureif runter). Mache ich einen Fehler, wenn ich annehme, dass bei -12°C 80% nicht möglich sind und in den Rechner sagen wir 40% Luftfeuchtigkeit einsetze?
Antwort
Hier muss man unbedingt zwischen der relativen Luftfeuchtigkeit (in Prozent) und der absoluten Luftfeuchtigkeit bzw. Wasserdampfdichte (in Gramm pro Kubikmeter) unterscheiden. Die absolute Luftfeuchtigkeit ist bei niedrigen Temperaturen tatsächlich gering: Je kälter die Luft, desto weniger Wasserdampf kann sie enthalten. Wird gesättigte Luft weiter abgekühlt, fällt der nun überschüssige Wasserdampf in Form von Raureif oder Tau aus.
Die relative Luftfeuchtigkeit, die im U-Wert-Rechner angegeben ist, gibt den Wasserdampfgehalt relativ zur gerade maximal möglichen Menge an. Wenn bereits Tau oder Raureif ausfällt, ist die Luft gesättigt und die relative Luftfeuchtigkeit beträgt 100%. Ein mittlerer Wert von 80% ist also keineswegs übertrieben.
Zahlenwerte
Ein Kubikmeter Luft kann bei 20°C maximal 17,3g Wasserdampf aufnehmen. Bei -12°C sind es jedoch nur noch 1,8g. Beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 80% (bei -12°C), enthält die Luft ca. 1,4g Wasserdampf, was trotz der hohen Prozentzahl wesentlich weniger ist, als bei 20°C und 50%: 50% x 17,3g = 8,7g Wasserdampf.
Hierfür ist eine sehr hohe relative Luftfeuchtigkeit von über 90 und eine Lufttemperatur von unter -8 C nötig.
Hallo Monex, leider ist mir nicht ganz klar, was Sie meinen.
Ich überlege, die o.g. rel. Feuchtigkeit ist definiert als Gaspase des Wassers über der Flüssigphase des Wassers. Ist also nur zwischen 0°C und 100°C (1013 mbar = 760 Torr) gültig.
Unter 0°C hat man „festes Wasser“, der Übergang fest –> gasförmig heißt „Sublimation“, spez. Tabellenwerke sollten den Sublimationsdampfdruck des Eises für Temp. -60 … 0°C enthalten. Mir vorlieg. Daten auszugsweise hier -30°C 0,29 Torr, -20°C 0,78 Torr, -10°C 1,95 Torr, 0°C 4,58 Torr (lange Tab. in Handbook of Chemistry and Physics, Seite D-231).
Für die rechnerische Anwendung und die Praxis erwarte ich in der Bauwerks-Zone von 0 bis -2°C ein vollständiges Ausfrieren des Wasserdampfs (d.i. „Kühlfalle“), Bereiche unter -5°C sind eis/wasserfrei.
mfg Erfinderpferd
Die relative Luftfeuchtigkeit kann als Dampfdruck dividiert durch Dampfsättigungsdruck interpretiert werden. Ob Wasser als Wasserdampf oder als Eis vorliegt, hängt davon ab, ob der Dampfdruck unter dem Dampfsättigungsdruck (bzw. Sublimationsdampfdruck bei Minusgraden) liegt oder nicht. Erreicht der Dampfdruck den Sublimationsdampfdruck, liegt die relative Luftfeuchtigkeit bei 100% und der Dampf „gefriert“ zu Eis.
Wie Sie richtig beschreiben, hängt der Sublimationsdampfdruck von der Temperatur im Bauteil ab. Der Verlauf des Dampfdrucks wird dagegen vom Innen- und Außenklima sowie den sd-Werten der einzelnen Schichten des Bauteils bestimmt, korreliert also normalerweise nicht mit der Temperatur.
Deshalb ist es durchaus möglich, dass der Wasserdampf erst bei wesentlich tieferen Minusgraden „gefriert“ – oder bereits bei Plusgraden zu Tauwasser kondensiert.