Psychrometer: Aufbau und Funktion einfach erklärt
Das Psychrometer ist ein Instrument zur Messung der relativen Luftfeuchte in Räumen oder Außenbereichen. Es misst die Temperatur mit zwei Thermometern und lässt so auf den Feuchtegehalt der Luft schließen. Durch seinen speziellen Aufbau gilt das Gerät als besonders genau. Wir erklären, wie ein Psychrometer funktioniert und wann es in der Praxis zum Einsatz kommt.
Das physikalische Prinzip der Feuchtemesser
Befindet sich Wasser in einem Behälter, gehen kontinuierlich einzelne Moleküle an die umgebende Luft über. Damit der Vorgang stattfinden kann, ist jedoch Energie nötig. Diese sogenannte Verdampfungsenthalpie (auch Latentwärme) stammt aus der Flüssigkeit selbst. Sie wird dem Wasser entzogen und sorgt dafür, dass seine Temperatur sinkt. Wie stark, hängt grundsätzlich von der relativen Feuchte der Luft ab. Ist diese sehr hoch, verdunstet nur wenig Wasser und der Behälter kühlt sich kaum ab. Ist die Raumluft sehr trocken, gehen hingegen deutlich mehr Wassermoleküle in diese über. Der Vorgang verbraucht mehr Energie und die Wassertemperatur sinkt stärker. Dieses physikalische Prinzip macht sich ein Psychrometer zunutze.
Der Aufbau und die Funktion eines Psychrometers
Ein Psychrometer besteht in seiner einfachsten Ausführung aus zwei parallel angeordneten Thermometern. Während eines davon allein von der Umgebungsluft umspült wird, befindet sich um das andere ein sogenannter Befeuchtungsstrumpf.
Das Material wird mit Wasser getränkt und hält die Oberfläche des Thermometers feucht. Abhängig von der relativen Feuchte der Raumluft verdunstet nun mehr oder weniger Wasser. Der Vorgang verbraucht Energie und senkt die Temperatur des Befeuchtungsstrumpfes. Infolge dessen zeigen beide Thermometer unterschiedliche Temperaturwerte an.
Je höher die Differenz ist, umso niedriger ist die relative Feuchte der untersuchten Luft. Zeigen beide Thermometer ein annähernd gleiches Ergebnis, verdunstet nahezu kein Wasser. Das ist ein Zeichen dafür, dass die relative Feuchte der Raumluft sehr hoch ist.
Formeln und Tabellen liefern sehr genaue Ergebnisse
Anhand der Temperaturdifferenz am Psychrometer können Experten auf die relative Feuchtigkeit der Raumluft schließen. Möglich ist das mit einer detaillierten Berechnung oder speziellen Tabellen. Mit einer Abweichung von nur 0,5 bis 1,0 Prozent vom tatsächlichen Wert gelten die Ergebnisse dabei als besonders genau. Voraussetzung ist jedoch, dass das feuchte Thermometer kontinuierliche von ausreichend Luft umspült wird. Das ist nötig, um den verdunsteten Wasserdampf abzutransportieren. Passiert das nicht, bildet sich um den Befeuchtungsstrumpf eine feuchte Atmosphäre, die das Ergebnis verfälschen könnte.
Verschiedene Ausführungen der Messgeräte
In der Praxis gibt es heute zwei Ausführungen der Psychrometer, die diese Messfehler ausgleichen sollen. Eines davon ist das Aspirationspsychrometer nach Aßmann. Dieses ist mit einem Ventilator ausgestattet, um den entstehenden Wasserdampf zuverlässig abführen zu können. Es eignet sich vor allem für den Einsatz in Innenräumen.
Geht es um die Messung außerhalb von Gebäuden, kommen auch sogenannte Schleuderpsychrometer zum Einsatz. Bei diesen sind die Thermometer an einer Schnur oder einem Griff befestigt. Um den nötigen Luftzug zu erreichen, müssen Experten das Gerät zur Messung herumschleudern. Auch digitale Messgeräte sind heute am Markt erhältlich.
Einsatzbereiche der Psychrometer in der Praxis
Psychrometer sind genauer als andere Messgeräte (zum Beispiel Absorptionshygrometer ) und kommen heute in vielen Bereichen zum Einsatz. So zum Beispiel in der Industrie oder im Lebensmittelsektor. Im Baubereich eignen sich die Messgeräte darüber hinaus für Raumklimauntersuchungen und zum Aufklären von Lüftungsproblemen. Mit den Informationen können Verbraucher Lüftung und Heizung so steuern, dass Feuchteschäden wie Schimmel sicher ausbleiben.