trockene Raumluft im Winter

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Lufttrockenheit in beheizten Räumen
Im folgenden Text werden die Klimabedingungen in beheizten Raumen nur grob betrachtet.
Für detailliertere Informationen stehe ich gern zur Verfügung.
Warum ist aufgeheizte Luft zu trocken?

Die physikalischen Gesetze sind für trockene Heizungsluft verantwortlich:
Die Luft kann Wasserdampf (also Wasser) aufnehmen.
Man unterscheidet zwischen relativer Feuchte (% Sättigung) und absoluter (g/Kg) Feuchte.
Werden 100% rel. Feuchte, also vollständige Sättigung erreicht, beginnt der Wasserdampf zu kondensieren, es bildet sich Nebel und es fängt an zu regnen. Bei 0°C ist das bei 4g/Kg der Fall. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen. So erreichen wir bei einer Lufttemperatur von 21 °C die Sättigung erst bei 16g/kg, also die vierfache Menge der Außenluft im Winter. Heizen wir die durch Lüften in die Wohnung gelangte nebelige Frostluft auf 21°C auf haben wir also nur 25% rel. Feuchte.
Aufgeheizte Winterluft ist zu trocken.
Behaglich fühlt sich ein Mensch wenn Temperatur, rel. Feuchte, Luftbewegung und Luftqualität in angenehmen Bereichen liegen. Die Werte: Temp.: 20 bis 24 °C, rel. Feuchte: 40 bis 70 %, Strömungsgeschwindigkeit < 0,2 m/s und als „rein“ empfundene Luft.
Trockene Atemluft gefährdet die Gesundheit.
Durch Austrocknen der Schleimhäute im Nasen- und Rachenraum wird ihre Reinigungswirkung reduziert. Zudem bilden sich Risse in der Oberfläche in denen sich Viren und Bakterien festsetzen und dann Reizungen und Entzündungen hervorrufen können.
Feuchte Luft spart Energie.
Bei ausreichender Luftfeuchte (50 bis 60 %rel. Feuchte) erhöht sich die Leitfähigkeit der Luft, sowohl für elektrische Ladungen (elektrostatische Potentiale entladen sich) als auch für Wärme. Dadurch empfindet der Mensch feuchtere Luft als wärmer und man kann die Raumtemperatur senken und somit Energie sparen.
Wie komme ich zum angenehmen Klima?
Zuerst muss ermittelt werden, wieviel Wasser in die Raumluft gebracht werden muss.
Die Größe, besser gesagt das Volumen des Raumes ist der Hauptfaktor. Dabei sind angren­zende Räume, deren Türen nicht ständig geschlossen sind auch teilweise mit zu berücksichtigen. Da ein regelmäßiger Luftaustausch durch bauliche Undichtigkeiten und Lüftung die befeuchtete warme Luft durch frische kalte Luft ersetzt ist also eine ständige Feuchtigkeitszufuhr notwendig.
 Als grobe Richtlinie können bis zu 8 kg pro Tag für 100 m³ gelten, abhängig vom Außenklima.
Ein Beispiel: Wohnzimmer 30 m² Fläche und 2,75 m Raumhöhe ergeben 82,5 m³ Raumvolumen, dazu steht die Tür zum Flur meist offen. In diesem Fall sollte man mindestens 8 Litern täglich in der Raumluft einbringen können.
 
Wie kommt so viel Wasser in die Luft?
Es gibt hauptsächlich drei Methoden:

Verdampfen:
In einem Kessel wird Wasser erhitzt und erzeugt so Wasserdampf.
Vorteile:       Die Geräte sind einfach in der Handhabung, haben eine hohe Leistung,                                  und sind günstig in der Anschaffung.
Nachteile:   Hoher Energieverbrauch, Verteilung der Feuchte muss mit Ventilatoren                             erfolgen, Überbefeuchtung nur mit zusätzlicher Regelung durch                                                 Hygrostaten zu vermeiden.  

Verdunsten:
1.    Die Raumluft wird mittels eines Ventilators durch einen nassen Filter geblasen.
Vorteile:     Die Feuchtigkeit verteilt sich im Raum, die Luft wird gleichzeitig gereinigt,                          geringe Energiekosten, Überbefeuchtung normalerweise nicht zu                                              befürchten.
Nachteile:  Höhere Anschaffungskosten, regelmäßige Reinigung und Filterwechsel                                erforderlich. Chemische Zusätze wegen der Hygiene ratsam.
 
 2.    Die Raumluft wird mittels eines Ventilators durch befeuchtete Lamellen  geblasen (sogenannte Luftwäscher).
Vorteile:     Die Feuchtigkeit verteilt sich im Raum, die Luft wird gleichzeitig gereinigt,                          geringe Energiekosten, Überbefeuchtung normalerweise nicht zu                                              befürchten, kein Filterwechsel erforderlich
Nachteile:  Höhere Anschaffungskosten regelmäßige Reinigung erforderlich.                                              Chemische Zusätze wegen der Hygiene ratsam.

Zerstäuben:
1.      Das Wasser wird durch Ultraschallschwinger zerstäubt.
Vorteile:     Geringe Energiekosten
Nachteile:  Höhere Anschaffungskosten, Verteilung der Feuchte nur mit                                                        zusätzlichem Ventilator, Überbefeuchtung nur mit zusätzlicher Regelung                            durch Hygrostaten zu vermeiden. Niederschlag von Kalkpartikeln.
  
2.      Das Wasser wird mit Druckluft durch Düsen zerstäubt.      
Vorteile:     Geringe Energiekosten
Nachteile:  Technisch aufwändig und daher nur für größere Anlagen sinnvoll, höhere                          Anschaffungskosten, Verteilung der Feuchte nur mit zusätzlichem                                          Ventilator, Überbefeuchtung nur mit zusätzlicher Regelung durch                                            Hygrostaten zu vermeiden. Niederschlag von Kalkpartikeln.   

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Befeuchten

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