Ausgabe 5/2001, Seite 10 |
Nachgefragt
Was ist eigentlich...
die Taupunkttemperatur?
Für jedes Gemisch aus einem Gas (z.B. Luft) und einer verdampften Flüssigkeit (z.B. Wasser) lassen sich Zustände beschreiben, bei denen mehr oder weniger Dampf als Kondensat aus dem Gemisch abgetrennt wird (z.B. an einer kalten Fensterscheibe). Für uns ist dieses Verhalten besonders interessant für alle Gasgemische, die Wasserdampf enthalten. Das betrifft unsere Umgebungsluft und auch Verbrennungsabgase. Die physikalischen Zustandsgrößen, die das Auskondensieren des Wasserdampfes bestimmen, sind der Druck und die Temperatur. Wenn man nur Vorgänge betrachten will, die annähernd unter gleichbleibendem Druck (z.B. Umgebungsdruck) stattfinden, reicht es, die Temperatur zu beachten.
Aus der Meteorologie ist die Bezeichnung "Tau" für eine ganz bestimmte Form von Niederschlag bekannt. Bei diesem Niederschlag handelt es sich um kondensierten Wasserdampf aus der Luft, der sich in der Natur vorzugsweise am Morgen auf Pflanzenoberflächen findet. Die Temperatur, bei der dieser Kondensationsvorgang beginnt, heißt daher Taupunkt.
Der Taupunkt ist für unterschiedliche Gemischzusammensetzungen unterschiedlich. Je höher der Wasserdampfgehalt im Gasgemisch ist, desto höher ist auch diese Taupunkttemperatur. Die grafische Darstellung dieses Zusammenhanges ist die sogenannte Sättigungslinie in einem Zusammensetzungsdiagramm (z.B. h,x-Diagramm für feuchte Luft). In der Abbildung ist gezeigt, wie für einen konkreten Luftzustand (Außenluft oder Raumluft) die dazugehörige Taupunkttemperatur im h,x-Diagramm abgelesen werden kann.
In der Bauphysik muss man sich mit diesem Taupunkt beschäftigen, da dies mit dem Vorgang der Bauwerksdurchfeuchtung (Schimmelbildung u.ä.) verbunden ist. Wenn eine Wandoberflächentemperatur den Taupunkt der Umgebungsluft unterschreitet, so kondensiert auf dieser Wand Wasser aus (bekannt ist dieser Vorgang ja von der "angelaufenen" Fensterscheibe).
In der Heizungstechnik spielt der Taupunkt schon immer für die Auslegung von Abgassystemen eine Rolle. Der bei jeder Verbrennung entstehende Wasserdampf zusammen mit dem sowieso in der Umgebungsluft enthaltenen Wasserdampf kondensiert an der Schornsteininnenwand aus, sobald diese die Taupunkttemperatur erreicht ("versotteter Schornstein"). Bei der Brennwerttechnik wird der Taupunkteffekt gezielt ausgenutzt. Wenn der Wasserdampf aus der Luft kondensiert, wird die Kondensationswärme freigesetzt. In Abgaswärmetauschern der Brennwertgeräte steuert man die Wasserdampfkondensation des Rauchgases daher bewusst an. Das setzt natürlich entsprechende korrosionsbeständige Werkstoffe voraus.
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