Informationen
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Erfassung raumklimatischer Parameter
Als raumklimatische Parameter werden
in erster Linie"relative Feuchte"(kurz rF genannt)
und Temperatur, in zweiter Linie Verunreinigungen der Luft
durch Gase, Staub und Mikroorganismen bezeichnet. Für
jeden Parameter gibt es meist mehrere Messverfahren, imfolgenden
einige aufgeführt werden. Zu beachten ist, dass die Messungen
berührungsfrei in Objektnähe- bei großfomatigen
Objekten auch in verschiedenen Höhen- durchzuführen
sind. Dabei ist stets zu berücksichtigen, dass in den
Ausstellungsräumen sowohl eine Feuchte- als auch eine
Temperaturschichtung auftritt.
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>>>Raumklimatische
Begriffsdefinitionen<<<
>Feuchte
Luft<
Die Luft, die uns umgibt, ist ein homogenes
Gemisch aus Wasserdampf und trockener Luft. In der Natur kommt
nur feuchte Luft vor. Wie jeder andere Stoff hat Luft nur
eine begrenzte Aufnahmefähigkeit für Wasser. Diese
Grenze wird als "Sättigung" bezeichnet. Oberhalb
der Sättigung fällt der überschüssige
Wasseranteil in Form von Wassertröpfchen als Nebel aus.
Dann ist der Wasserdampfgehalt für den Menschen wahrnehmbar,
meistens jedoch nicht. Die aufgenommene Wassermenge bei Sättigung
ist von der Lufttemperatur abhängig!
Nachdem die Ansprüche an Wohn-und
Lebensqualität sowie der Forschung, Lagerung und Industrie
immer mehr zunehmen, rückt auch eine Qualitätsfrage
immmer mehr in den Vordergrung: "Stimmt die Luftfeuchte
in den Räumen?"
Messung der Feuchte
Die relative Feuchte ist von zentraler
Bedeutung für den Erhalt von Kunstobjekten etc., da unterschiedliche
Objekte unterschiedliche Feuchtewerte erfordern. Die Gleichgewichtsfeuchte
eines Objektes ist primär von der relativen Feuchte der
unmittelbar angrenzenden Luftschicht (Grenzschicht) abhängig,
die sich oft wesentlich von der in Raummitte gemessenen relativen
Feuchte unterscheidet. Daher werden Messungen der relativen
Feuchte in größtmöglicher Nähe zur Objektoberfläche
gefordert. (s. dazu "Messgeräte" und "Kombinierte
Messgeräte").
Gleichgewichtszustand
Wenn ein hygroskopisches, d.h.Wasser enthaltendes,
Material Wasserdampf aus der Umgebungsluft weder aufnimmt
noch abgibt, befindet es sich im Gleichgewichtszustand. Die
aus dem lokalen Klima resultierende Materialfeuchte wird als
Gleichgewichtsfeuchte bezeichnet.
Relative Feuchte, % rF
Die relative Feuchte ist eine %-Zahl, die
angibt, wieviel Prozent der maximal möglichen Wasserdampfmenge
momentan in der Luft vorhanden ist. Die maximal mögliche
Aufnahme ist stark temperaturabhängig. Die Angabe der
relativen Feuchte bezieht sich immer auf eine Temperatur!
Die relative Feuchte ist besonders gut auf das menschliche
Empfinden abgestimmt. Für das Wohlbefinden kann ein Behaglichkeitsbereich
definiert werden, der sich optimal zwischen 21°C Raumtemperatur
bei 50%rF einstellt. Beispielsweise empfindet man eine relative
Feuchte von 90% bei allen Temperaturen über 20°C
als schwül, unabhängig davon, dass sich dabei die
absolute Feuchtigkeit ganz erheblich mit der Temperatur verändert.
Wird im Winter kalte Luft aufgewärmt, sinkt der relative
Anteil des Wasserdampfes. Die relative Luftfeuchtigkeit gerät
somit auf bedenkliche Werte unter 30% und kann zu Austrocknung
führen. Bei Feuchtewerten über 65% kann sich der
Wasserdampf an kälteren Stellen eines Raumes absetzen.
Gesundheitsschäden, Pilzbefall und Materialzerstörung
sind die Folgen.
Absolute Feuchte, g/m3
Die absolute Feuchte gibt an, wie viel
Gramm Wassser sich in einem Kubikmeter Luft oder Gas befinden.
Taupunkt, td
Der Taupunkt ist eine Temperaturangabe
in °C. Mit sinkender Temperatur nimmt die Fähigkeit
der Luft oder von Gasen ab, Wasser zu binden .Der Taupunkt
ist die Temperatur, bei der Wasser auskondensiert.
Psychrometer Feuchtkugeltemperatur,°C
Verdunstung verursacht eine Abkühlung.
Bei einem Thermometer, das mit einem feuchten Tuch umgeben
ist, sinkt die Temperatur infolge der entstehenden Verdunstungskälte.
Wasserdampf-Partialdruck, pas
Anteil des Gesamtdruckes der Luft
im Raum, der durch den Wasserdampf bestimmt wird. Einheit:
[mbar,hPa]
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>Temperatur<
Die Temperatur ist ein Maß für
die Intensität der Wärme. Die Basiseinheit ist das
Kelvin mit dem Kurzzeichen K.
(0 K) ist die tiefste theoretisch erreichbare Temperatur.
Als gesetzliche Temperaturskala ist in den europäischen
Staaten neben der Kelvin die Celsius-Skala zulässig.
Die Einheit ist das Grad Celsius mit dem Kurzzeichen 0°C.
Die Celsius-Skala ist gegenüber der Kelvin Skala um 273,15
K verschoben, so dass 0°C dem Schmelzpunkt und 100°C
dem Siedepunkt von reinem Wasser entsprechen.
Operative Temperatur in °C
Die vom Menschen empfundene Temperatur
ist das Zusammenwirken von Lufttemperatur und Strahlungstemperatur
der Umgebungsoberfläche. Die örtlich empfundene
Temperatur wird als Raumlufttemperatur bezeichnet.
Messung der Temperatur
Temperaturen können mit relativ großer
Genauigkeit gemessen werden. Zur Verfügung stehen:
- Bimetallthermometer mit Zeiger,
Messgenauigkeit: +/-1,5% der Messspanne
- Quecksilberthermometer ca.0,2
°C
- Elektronische Digitalhermometer
ca.+/- o,3°C
- Elektronische Tast-Messfühler
dito
- Infrarot-Mess-Sensoren ca.+/-
1,0°C
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>Kombinierte Messgeräte<
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- Thermohygrographen
mit quarzgesteuertem Trommelantrieb;
diese mobilen Messgeräte
werden vielfach zur Registrierung des Raumklimas in
der Forschung, in Museen, Industrie und Privatsammlungen
etc.eingesetzt. Es werden eine Temperatur-und Feuchtigkeitskurve
über einen Zeitraum von 1, 7 oder 31 Tagen aufgezeichnet.
Die Dimensionsveränderungen der Messwerte werden
mechanisch auf Langzeitschreiber übertragen,
die diese Vorgänge als Kurve auf ein spezielles
Papier (Diagramm) aufzeichnen. Messgenauigkeit: +/-1°C,
2%rF
- Elektronische Thermohygrographen/Messdatensammler(Datenlogger);
in solchen kompakten,
stationär oder mobil im Batteriebetrieb einsetzbaren
Digitalmessgeräten werden die Messwerte aller
angeschlossenen Sensoren aufgezeichnet und können
bei Bedarf sofort oder erst nach einem längeren
Zeitraum über PC ausgelesen, ausgewertet und
dokumentiert werden. Der Einsatz erfolgt überall
dort, wo die klimatischen Bedingungen wichtig sind,
somit auch in Vitrinen. Auf einem großen Display
können die Messwerte auch noch aus einigen Metern
gut abgelesen werden. Durch den extrem niedrigen Stromverbrauch
und den großen Datenspeicher (120.000 Messwerte)
eignen sich diese Produkte hervorragend für Langzeitmessungen.
Zu der von Firma Lufft in D gefertigten Produktfamilie
"OPUS 10" gehören zur Zeit die beiden
Produkte 8152.00 mit internen Sensoren und 8152.10
mit externen Sensoren für Temperatur und Feuchte.
Die im Lieferumfang enthaltene Software SmartGraph2
bietet eine übersichtliche Darstellung und einfache
Archivierung der Messdaten. Per Funk oder Modem ist
die Fernüberwachung beliebiger Einrichtungen
möglich. Solche manipulationssichere kleine Datenlogger
werden z.B. von Museen, Kunsthandel auch mit Leihgaben
ausgesandt. Damit kann die Belastung des Leihobjektes
vom Leihgeber lückenlos überprüft werden.
Diese Vielfalt ist bei Aufzeichnungen mit den modernen
elektronischen Messmethoden möglich und deshalb
auch im musealen Bereich von zunehmend großer
Bedeutung. Insbesondere sind die OPUS 10 Messdatensammler/Datenlogger
mit mit großem Display: Preisgünstig,präzise,robust,"manipulationssicher",langzeitstabil
und wartungsfrei. Messgenauigkeit: +/-o,3, +/-3%rF.
- Elektronische Handmessgeräte;
messen schnell und präzise
Luftfeuchte, Lux/UV-Strahlung, Holzfeuchte, Papierfeuchte,
Mauerfeuchte, Temperatur und Taupunkt auch zerstörungsfreies
Aufspüren von Feuchtigkeit und Feuchtigkeitsverteilung
in Wänden, Decken, Fußböden, ist durchführbar
sowie berührungslose Infrarot-Oberflächen-Temperaturmessungen
von Teilen mit niedriger Wärmekapazität,z.B.Holz,
Ölgemälde, Dämmstoffe, sich bewegende
Teile,Wärmebrücken etc.
- Temperatur-und Feuchte-Zeigermessgeräte
- Temperatur-und Feuchte-Digitalmessgeräte
- Meteorologische Messgeräte,
Barographen
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>>Messung anderer Belastungen<<
Durch elektronische Messverfahren ist nahezu
jede Belastung mess-und anzeigbar. Speziell für diese
Aufgabe hergestellte Sensoren können LUX-und UV-Belastungen,
Gaszusammensetzungen, Regenmesser, kombinierte Windgeber (Richtung
und Geschwindigkeit), Luftdrücke etc. messen. Diese Sensoren
liefern elektrische Werte, die mit Anzeigegeräten Aussagen
über den Zustand der Luft zulassen.
Eine orientierende Keimzahlbestimmung
im Wasser von Luftbefeuchtungseinrichtungen kann mit Hilfe
von "Schnelltests" ermittelt werden, die der Betreiber
u.U. selbst durchführen kann. Dieser Keimzahlindikator
dient gleichzeitig zum Nachweis der Gesamtkeimzahl sowie von
Schimmelpilzen. In Zweifelsfällen, bei schnell wiederkehrenden
hohen Verkeimungen der Anlagen und der ggf. notwendigen Identifizierung
der verursachenden Mikroorganismen, ersetzt dieser Teil der
Untersuchung und Beratung durch ein qualifiziertes Institut
nicht.
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hx-Diagramm:
Abhängigkeiten Wassergehalt / Wasserdampfpartialdruck
/ Lufttemperatur / relative Feuchte
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Verfasser: Horst Helmer
Literaturangaben:
Horst Helmer+CO KG, Verfahrenstechnik,
Luftbefeuchtung-Luftentfeuchtung-Luftreinigung-Messtechnik,
Albrecht-Dürer-Straße 6,91735 Muhr am See
http://www.Helmer-Verfahrenstechnik.de
"Raumklima in Museen",Broschüre
vom Fachinstitut Gebäude-Klima e.V.,
Danziger Straße 20, 74321 Bietigheim-Bissingen
G.Lufft Mess-und Regeltechnik GmbH,
Gutenbergstraße 20, 70736 Fellbach-Schmiden
AxAir GmbH Systeme für die Luftkonditionierung &
Co.KG,
Carl-von-Linde-Straße 25,85748 Garching-Hochbrück
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Copyright © 2003 Horst
Helmer + Co. KG
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