Feuchtkugel-Rechner – Feuchtkugeltemperatur, Luftfeuchtigkeit, Taupunkt und…

Die Feuchtkugeltemperatur ist die Temperatur, die ein mit Wasser benetztes Thermometer anzeigt, wenn es von Luft umströmt wird. Sie ist niedriger als die Trockentemperatur, weil Verdunstung Wärme entzieht. Aus der Differenz zwischen Trocken- und Feuchtkugeltemperatur lassen sich Luftfeuchte, Taupunkt und Kühlgrenztemperatur ableiten.

Ein Psychrometer besteht aus zwei Thermometern: dem Trockenthermometer und dem Feuchtthermometer. Das Feuchtthermometer ist mit einem feuchten Docht umwickelt. Wenn Wasser verdunstet, kühlt es das Feuchtthermometer ab. Je trockener die Luft, desto stärker ist die Verdunstung und desto größer ist die Temperaturdifferenz. Daraus wird die Luftfeuchtigkeit berechnet.

Zuerst bestimmt man den Dampfdruck über die Sprung-Formel: Aus der Sättigungsdampfdruckkurve am Feuchtwert und dem Verdunstungsterm ergibt sich der tatsächliche Dampfdruck. Danach rechnet man die relative Luftfeuchtigkeit über den Quotienten aus tatsächlichem Dampfdruck und Sättigungsdampfdruck an der Lufttemperatur in Prozent um.

Die Sprung-Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen Feuchtkugeltemperatur, Lufttemperatur, Luftdruck und dem tatsächlichen Dampfdruck. Sie nutzt dabei eine Psychrometerkonstante (abhängig vom Gerätetyp) und liefert damit die Grundlage, aus der anschließend relative Luftfeuchtigkeit und Taupunkt abgeleitet werden.

Die Feuchtkugeltemperatur hängt direkt vom Verdunstungskühlungsprozess am Feuchtthermometer ab und beschreibt den Zustand beim adiabatischen Verdunsten. Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft mit dem aktuellen Dampfdruck gesättigt ist (Kondensation beginnt). Beide sind verwandt, aber nicht identisch: Der Taupunkt entspricht eher der „Sättigung“ bei konstantem Dampfdruck, die Feuchtkugeltemperatur eher dem Verdunstungs- bzw. Kühlprozess.

Die Kühlgrenztemperatur ist die Temperatur, auf die Luft durch Verdunstungskühlung maximal abgesenkt werden kann, bis die Luft vollständig gesättigt ist. In der Praxis entspricht sie dem Wet-Bulb-/Feuchtkugelwert unter den gegebenen Bedingungen.

Bei hoher Luftfeuchtigkeit ist die Luft weniger „aufnahmebereit“ für zusätzliche Wasserdampfmenge. Dadurch ist die erreichbare Verdunstungskühlung geringer und die Luft bleibt sehr feucht. Das reduziert das spürbare Abkühlpotenzial – klassische Klimaanlagen können dann deutlich effektiver kühlen.

Der entscheidende Unterschied liegt in der Bauart und damit in der Psychrometerkonstante. Das Assmann-Aspirationspsychrometer nutzt eine konstante Luftströmung (Ventilator) und gilt nach WMO-Standard als Referenzinstrument. Das Standpsychrometer ohne Belüftung hat eine andere Psychrometerkonstante und ist typischerweise weniger präzise als Referenzmessgerät.