Luftfeuchtigkeit
 
  Temperatur in °C
Relative Luftfeuchtigkeit in %
Taupunkt in °C
Absolute Feuchte (g/m3)

 

 
Beschreibung:

Die Luft ist ein Gemisch verschiedener Gase. Eines dieser Gase ist der Wasserdampf. Die Menge an Wasserdampf, die in der Luft enthalten sein kann, ist allerdings begrenzt. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann in ihr enthalten sein.

Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, wie viel Prozent des maximalen Wasserdampfgehaltes die Luft im Augenblick enthält. Da der maximale Wasserdampfgehalt mit steigender Temperatur ansteigt, fällt die relative Luftfeuchtigkeit mit steigender Temperatur (und umgekehrt).

Die Taupunkttemperatur ist definiert als die Temperatur, bei der der aktuelle Wasserdampfgehalt in der Luft der maximale (100% relative Luftfeuchtigkeit) ist. Die Taupunkttemperatur ist damit eine von der aktuellen Temperatur unabhängige Größe.
Eine Möglichkeit die Taupunkttemperatur zu messen ist das Abkühlen von Metall bis sich die Oberfläche mit Wasserdampf beschlägt. Dann ist die Temperatur des Metalls die Taupunkttemperatur.

Es gibt keine exakten Formel zur Umrechnung der Taupunkttemperatur in die relative Luftfeuchtigkeit. Zur Erstellung meines Taupunktrechners habe ich eine einfache Näherungsformel benutzt. Eine exakte Umrechnung ist nur mit experimentell ermittelten Tabellen möglich.

Aus Temperatur und relativer Luftfeuchte bzw. Temperatur und Taupunkt lässt sich auch der absolute Feuchtegehalt der Luft in Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter ausrechnen.

Formeln:

Die Grundlage der Berechnungen ist die Näherungsformel für den Sättigungsdampfdruck ( Gleichung 1 ), die sogenannte Magnusformel. Die relative Luftfeuchtigkeit ist definiert als das Verhältnis vom augenblicklichen Dampfdruck zum Sättigungsdampfdruck (umgeformte Gleichung 2). Bei der Taupunkttemperatur ist definitionsgemäß der Sättigungsdampfdruck gleich dem aktuellen Dampfdruck. Aus diesen beiden Definitionen folgt unmittelbar Gleichung 3, die Formel zur Berechnung der relativen Luftfeuchtigkeit aus der Taupunkttemperatur. Die 4. Gleichung beschreibt umgekehrt die Berechnung der Taupunkttemperatur aus der relativen Luftfeuchtigkeit und der aktuellen Temperatur. Diese 4. Gleichung ist im Grunde nichts anderes als die nach T aufgelöste 1. Gleichung , wobei für den Sättigungsdampfdruck der aktuelle Dampfdruck (und nicht der aktuelle Sättigungsdampfdruck) eingesetzt wird, so dass die Taupunkttemperatur und nicht die normale Temperatur als Ergebnis herauskommt. Aus der allgemeinen Gasgleichung ergibt sich die 5. Gleichung .

Bezeichnungen:
r = relative Luftfeuchte
T = Temperatur in °C
TK = Temperatur in Kelvin (TK = T + 273.15)
TD = Taupunkttemperatur in °C
DD = Dampfdruck in hPa
SDD = Sättigungsdampfdruck in hPa

Parameter:
a = 7.5, b = 237.3 für T >= 0
a = 7.6, b = 240.7 für T < 0 über Wasser (Taupunkt)
a = 9.5, b = 265.5 für T < 0 über Eis (Frostpunkt)

R* = 8314.3 J/(kmol*K) (universelle Gaskonstante)
mw = 18.016 kg/kmol (Molekulargewicht des Wasserdampfes)
AF = absolute Feuchte in g Wasserdampf pro m3 Luft

Formeln:
  1. SDD(T) = 6.1078 * 10^((a*T)/(b+T))
  2. DD(r,T) = r/100 * SDD(T)
  3. r(T,TD) = 100 * SDD(TD) / SDD(T)
  4. TD(r,T) = b*v/(a-v) mit v(r,T) = log10(DD(r,T)/6.1078)
  5. AF(r,TK) = 10^5 * mw/R* * DD(r,T)/TK; AF(TD,TK) = 10^5 * mw/R* * SDD(TD)/TK
Anmerkung: Leider kann ich zu den Formeln aus Zeitgründen keinen Support leisten! Die Formeln sind vollständig und richtig. Falls Sie Probleme mit der Mathematik haben, suchen Sie bitte anderweitig Hilfe. Wenn Sie unsicher sind, ob die Näherungen in ihrem Spezialfall zulässig sind, dann kann ich das nicht für Sie entscheiden.