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Verdunstungskühlung und Luftfeuchtigkeit
Wie entsteht Verdunstungskälte?
Die Temperatur einer jeden Flüssigkeit ist ein Durchschnittswert. Kalte Wassermolekühle bewegen sich langsamer als warme. Darum gefriert Wasser bei 0°C, die Moleküle bewegen sich kaum noch.
Der sog. Luftzug, d.h. der leichte Wind der uns dauern umgibt bewirkt, dass sich die schnellen (warmen) Moleküle von der Oberfläche der Kühlweste leichter lösen können. Da wärmere Moleküle zuerst die Weste verlassen, wird die Durchschnittstemperatur kälter.
Diesen Effekt erleben Sie jedes mal, wenn Sie aus der warmen Dusche treten: Rasch haben Sie kalt da die Armen Moleküle Ihre Haut zuerst verlassen und die Temperatur sinkt.
Aber um wieviel Grad kann die Abkühlung erfolgen? Dazu müssen wir den Taupunkt kennen:
Was ist der Taupunkt / Kondensationspunkt?
Allgemein gilt: Warme Luft kann viel mehr Wasser, bzw. Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft.
Am Taupunkt, auch als Kondensationspunkt bekannt, beträgt die relative Feuchte immer 100%, d.h. die Luft ist komplett mit Wasserdampf gesättigt und kann nicht noch mehr Wasserdampf, sprich Wassermoleküle, aufnehmen und somit auch keine Verdunstungskälte entstehen. Sinkt die Raumtemperatur oder kommt noch mehr Feuchtigkeit in den Raum, so entsteht Kondenswasser in Form von Tau, Nebel oder Wassertröpfchen. Dieses Phänomen macht sich beispielsweise bei beschlagenen Fenstern sichtbar. Wichtig ist: Bei höheren Temperaturen kann mehr Wasser in der Luft gespeichert werden als bei kalten. Darum haben wir in den Tropen auch teilweise heftigere Niederschläge als bei uns. Wieviel Wasser aufgenommen werden kann bestimmt der Taupunkt
Wie berechnet man den Taupunkt?
Am einfachsten ist die Erklärung mittels eines Beispiels. Gehen wir von folgender Ausgangslage aus:
Bei 30 °C und 50% relative Feuchte, beträgt die absolute Luftfeuchtigkeit ca. 15 Gramm pro Kubikmeter.
- Temperatur = 30 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit = 50%
- Absolute Luftfeuchtigkeit = 15 g / m³
Um den Taupunkt zu berechnen, stellen wir die Frage, um wie viele Grad Celsius muss die Temperatur abkühlen damit die relative Luftfeuchtigkeit 100% beträgt? Dies wäre die maximale Abkühlung, welche eine Verdunstungskühlweste erreichen kann.
Die Lösung: Bei einer absoluten Feuchtigkeit von 15 Gramm Wasser pro Kubikmeter und einer relativen Feuchte von 100%, muss die Temperatur 18 °C betragen. In diesem Beispiel ist der Taupunkt bei 18 °C.
Resultat
Die Aussentemperatur sowie die relative Luftfeuchtigkeit bestimmen wie stark die Kühlweste abkühlen kann.