Relative Luftfeuchtigkeit - Elpro GmbH

Relative Luftfeuchtigkeit 

Übersicht: 

1. Viel Theorie 

2. Messmethoden und Feuchtemesszelle 

3. Einige Anwendungsbeispiele 

4. Interpretation der Feuchtekurven 

5. Stimmen die Messungen, Überprüfen, Kalibrieren 

6. Schäden vermeiden durch Kenntnisse

Luftfeuchtigkeit und Temperatur 

Die wichtigsten Kenngrössen 

� Temperatur °C, K, °F 

� Nässe, Bodennässe, Regen, Kondensation 

� Luftfeuchtigkeit, relative Luftfeuchtigkeit 

� Absolute Feuchte, Wassergehalt 

Alles hängt zusammen 

� Art des Gases, Luftdruck, Temperatur, Feuchtigkeit 

� Art der Umgebung: Metallwände, Holzwände 

� Hygroskopisches Verhalten

Rel. Luftfeuchtigkeit 

Theorie 1a: absolute / relative Feuchte 

� In der Luft ist stets Feuchte in Form von Wasserdampf vorhanden. 

Bei Messungen wird die Luftfeuchte entweder als absolute Feuchte oder als 

relative Feuchte angegeben. 

Die Absolute Feuchte eines Gasgemisches ist: 

� Wasserdampfmenge (kg), welche pro Volumeneinheit des Gasgemisches 

enthalten ist. Die absolute Feuchte wird auch in kg Wasser dampf pro kg 

Gasgemisch ausgedrückt. 

� In einem Gasgemisch besteht ein bestimmten Druck: 

- der Barometrische- und der Wasserdampfdruck. 

� Dieser Dampfdruck bzw. die absolute Feuchte kann bei einer bestimmten Temperatur nur bis 

zur Sättigungsgrenze an steigen. Darüber hinaus wird Wasser in flüssiger Form 

ausgeschieden. (Regen) 

� Praktische Bedeutung: 

Nur begrenzte Praktische Bedeutung, z.B. bei Trockner, da eine wesentliche 

klimatische Einfussgrösse, die Temperatur, nicht berücksichtigt ist.


Theorie 1b: absolute / relative Feuchte 

� Relative Feuchte eines Gasgemisches 

� Setzt man den vorhandenen Wasserdampfdruck zum höchstmöglichen 

Wasserdampfdruck ins Verhältnis, so erhält man die relative Feuchte: 

� %rF = 100 x p/ps 

� p = Wasserdampfdruck im Gasgemisch bei Umgebungstemperatur 

� ps = Wasserdampf-Sättigungsdruck bei Umgebungstemperatur 

� 100% rF entspricht der maximalen Wasserdampfmenge, die ein Gasgemisch 

enthalten kann. Unterhalb der Sättigung ist der Wasser-Dampfdruck p und folglich 

auch die relative Feuchte (% rF) proportional dem gesamten barometrischen 

Druck. 


Die relative Luftfeuchte ist in vielen Bereichen sehr relevant. 

Sie ist stark temperaturabhängig. Im geschlossenen System: 

� Wenn die Temperatur steigt dann sinkt die relative Feuchte 

� Wenn die Temperatur sinkt dann steigt die relative Feuchte!


Theorie 2: Feuchte und Temperatur 

� Einfluss einer Temperaturschwankung von ±1°C bei verschiedenen 

Temperaturen und Feuchten: 

� Für brauchbare Messungen der relativen Feuchte ist es enorm wichtig, dass die Messsonde 

und das Messgut die gleiche Temperatur haben! 


% rF 10°C 20°C 30°C 50°C 70°C 

10% ±0.7% ±0.6% ±0.6% ±0.5% ±0.5% 

50% ±3.5% ±3.2% ±3.0% ±2.6% ±2.3% 

90% ±6.3% ±5.7% ±5.4% ±4.6% ±4.1% 

Wenn in einem geschlossenen Lagerraum (10°) die Temperatur um 3 Grad sinkt kann 

die rel. Feuchte um 18% steigen: 

- Es besteht hohe Betauungsgefahr 

- Verpackungen können Schaden nehmen


Theorie 3: Feuchte unter 0°C 

� Bei Temperaturen unter 0 °C unterscheidet sich die Sättigung des 

Wasserdampfdruckes über flüssigem Wasser (unterkühlt): 

� Aus diesem Grund entspricht eine Messung von 75 %rF bei -30 °C 

der Sättigung, 100 %rF über Eis. (ein Teil des Wassers ist nicht mehr als Gas verfügbar) 


Temperatur T, °C Rel. Feuchte rF 

0° 100% 

-10° 91% 

-20° 82% 

-30° 75% 

Wenn ein Produkt mit Lufteinschlüssen (Pulver) aus dem Tiefkühllager (-20°C) an die 

Umgebung (+20°) kommt kann es trotzdem von Innen feucht werden.


Theorie 4: Taupunktemperatur 

� Taupunkt (Dp) 

� Der Taupunkt ist diejenige Temperatur, auf welche ein Gas abgekühlt 

werden muss, um gerade eben Wasserdampf in Form von flüssigem 

Wasser auszukondensieren. (z.B. Kondensation und Regen) 

� Der Taupunkt kann auch unter 0°C herrschen (unterkühltes Wasser). Er 

ist dann zu unterscheiden vom Frostpunkt (Wasserdampf kondensiert in 

Form von Eis aus. (z.B. es schneit) 


elproLOG 

Wenn ein Produkt aus dem Kühllager (6°C) an die Umgebung kommt kann es feucht 

werden. Es bildet sich Kondensat aussen auf dem Produkt


Feuchte Messmethoden 

� Seit langer Zeit wird die rel. Luftfeuchte gemessen. Verschiedene 

Messprinzipien wurden entwickelt und verbessert. 


elproLOG 

� Hygrometer 

� Messprinzip: Haar 

� Thermohygrograph 

� Messprinzip: 

Haar oder Kunstfaser 

� Taupunktspiegel 


Präzisions-Thermometer 

� Kapazitive Messzelle 


Präzisions-Thermometer 

Heutige moderne Messysteme sind vor allem: Taupunktspiegel und kapazitive Messzellen.


Kapazitive Feuchtemesszelle 

� Die Elpro Datenlogger sind mit einem kapazitiven Sensoren für die Messung 

der relativen Feuchte ausgerüstet. 

� Dieses weltweit anerkannte Messprinzip basiert auf der Änderung der dielektrischen Eigenschaften eines 

polymeren Kunststoffes in Abhängigkeit der herrschenden relativen Feuchtigkeit. 

� Das für den Sensor verwendete Polymer ist hygroskopisch und hat das natürliche Bestreben, sich mit seiner 

Umgebung ins Gleichgewicht zu bringen. 

Feuchte 0…100 %rF, beliebig betaubar 

Temperatur in °C -50…180°C (Messzelle) 

Luftgeschwindigkeit in m/s mit 

Sensorschutz 

20 - 40 m/s 

Reproduzierbarkeit besser als 0.5 %rF 

Langzeitstabilität 10 Jahre 

Zeitkonstante bei 1 m/ s


Anwendungsbeispiele 

� Transport von Gemälden 

� Positionierung innerhalb der Kisten 

Messungen rF / T mit ECOLOG TH1



� Teigwarenproduktion 

� Durchlauftrockner 

Messungen von rF / T bis 95°C 

mit HOTBOX HTH



� Gipsplattenproduktion 

� Messungen im Wärmetunnel 

von rF / T bis 110°C mit 

HOTBOX HTH



elproLOG 

� Pharmaproduktion und Reinraum 

� Messungen von rF / Temp / Diffdruck 

mit HOTBOX SE 

� In Klimaschränken: rF / T mit Alarm 

mit ECOLOG Datenlogger


Interpretation der Feuchtekurven 

Was sehen wir? 

� Abkühlen und Regelverhalten des Klimaschrankes 

� Wechsel in heisse Zone und zurück zu Raumtemperatur 

Übersicht- Darstellung 

� Darstellung von 

Temperatur und Feuchte 

� Die rel. Feuchte 

Schwankt stark bei 

Temperaturänderungen 

� Wie können die Spitzen 

erklärt werden?



Interpretation: 

� 1°C Schwankung kann 2-8% rel. Feuchte Schwankungen ergeben 

� Die Produkte im Schrank können wechselnd Feuchte aufnehmen 

und wieder abgeben 

Klimaschrank 

� Temperatur: +/- 0.5°C 

� Feuchte: +/- 4%rH 

� Wie ist dies erklärbar?




Grosser Temperaturwechsel 

� Feuchtespitze um +40% rH 

� Wie ist dies erklärbar? 

� Am kalten Feuchtesensor kondensiert die warme Luft (Regionale Abkühlung im Filter) 

� Nach der thermischen Stabilisierung stimmen die rH / T Verhältnisse wieder




(A) Temperatur (1) = Taupunkt temperatur (3) 

(B) Luftfeuchte (2) ist 100% = kalter Regen 

(C) Leichte Erwärmung, Taupunkt um 2°C unter Temperatur 

(D) Zurück zum Raumklima: Angleichung während 30 Minuten 

Regenwetter 

� Hohe Luftfeuchte um 100%rH 

� Betauung / Kondensation 

� Reaktionszeit 

� Stabilität und Reproduzierbarkeit 

elproLOG

Transport und Klimaüberwachung 

Stimmen die Messungen? 

Checkliste für beste Messresultate: 

1. Analysieren Sie das Medium, in welchem der Feuchtefühler eingesetzt wird. Welche Schwebstoffe und / oder 

Chemikalien sind in welcher Konzentration vorhanden. 

2. Installieren Sie den Fühler nicht dort wo es am bequemsten scheint, sondern wählen Sie den richtigen 

Messort aus: in der Nähe der Ware, ohne Beeinträchtigung des Betriebs, nicht unter tropfenden Decken, nicht 

im Durchzug etc. 

3. Wenn Sie Zweifel haben, rufen Sie uns an. Unser Spezialistenteam berät Sie umfassend. 

4. Bei rauhen Einsatzbedingungen, wechseln Sie den Filter häufiger. Unsere Filter können mit geeigneten 

Lösungsmitteln problemlos im Wasser mit etwas Alkohol oder im Ultraschallbad gereinigt werden. Halten Sie 

dennoch immer einen neuen Filtersatz bereit. 

5. Überprüfen Sie die einwandfreie Funktion des Messfühlers durch einen Kalibrationscheck alle 6 oder 12 

Monate. (z.B. im sauberen Lager alle 12 Monate, im Käsereifungskeller alle 3-6 Monate) 

6. Einfachtest: ca. 100% Feuche erhalten sie mit einem nassen Tuch um den Sensor (Raumtemperatur!) 

7. Benutzen Sie für genaue Prüfungen unsere SCS-zertifizierten Feuchtestandards. Sie gewinnen dadurch 

rückführbare Messwerte. 

Vermeiden Sie Feuchteschäden durch genaue Kenntnisse des Klimas: 

� Lager kann optimiert werden 

� Schäden durch falsches Heizen oder Nicht-Heizen verhindern 

� Kosten sparen durch optimiertes Klimatisieren

Transport und Klimaüberwachung 

Schäden vermeiden durch Feuchte- Kenntnisse:

Autor: Alois Bischof 

Datenlogger vom führenden Schweizer Hersteller 

Der Nachweis für die Qualität ihrer Produkte 

ELPRO-BUCHS AG - Langäulistrasse 62 - CH-9471 Buchs SG - Schweiz 

Tel: +41 (0)81 750 03 11 - Fax.: +41 (0)81 750 03 17 

Mail: swiss@elpro.com, ~ Internet: www.elpro.com,

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