Ratgeber
Ob Menschen sich in einem Raum wohlfühlen, ist unter anderem von dessen Klima abhängig. Das gilt sowohl für die eigenen vier Wände als auch für öffentlich, gewerblich oder industriell genutzte Räumlichkeiten wie Büros, Empfangsbereiche, Behandlungs- und Sprechzimmer, Ladenflächen, Produktionshallen, Werkstätten und dergleichen. Neben der Raumtemperatur spielt die Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle. Sowohl zu trockene als auch zu feuchte Luft in einem Raum kann als störend oder unangenehm empfunden werden, was umso problematischer ist, wenn sich Menschen über längere Zeit darin aufhalten.
Mit einem Luftfeuchtemessgerät, auch Hygrometer genannt, können Sie die Luftfeuchtigkeit im Innen- wie im Außenraum ermitteln und bei Bedarf Gegenmaßnahmen ergreifen. Hygrometer gibt es in verschiedener Form und Ausstattung – angefangen bei einfachen analogen Geräten über kombinierte Thermo-Hygrometer bis hin zu modernen WLAN-Hygrometern mit Anbindungsmöglichkeit ans Smart Home. Auch die Funktionsweise variiert je nach Modell. Manche Hygrometer erfassen die Luftfeuchte mittels Absorption, andere über Verdunstung und wieder andere arbeiten mit optischen Prinzipien.
In unserem Ratgeber erhalten Sie einen Überblick über gebräuchliche Arten von Hygrometern sowie nützliche Tipps zur Verwendung und zum Kauf.
Ein Hygrometer ist ein Messgerät, das dazu dient, den Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft, also den Anteil an Wasserdampf in der Atmosphäre zu bestimmen. Es spielt eine zentrale Rolle in der Meteorologie sowie in zahlreichen Industriezweigen, in denen die Luftfeuchte einen Einfluss auf die Produktqualität hat. Auch im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie in gewerblichen Sektoren kommen Hygrometer zum Einsatz, um ein optimales Raumklima sicherzustellen.
Hygrometer erfassen physikalische oder elektrische Veränderungen, die durch Feuchtigkeitseinwirkung entstehen.
Je nach Ausführung registrieren die Geräte beispielsweise Materialausdehnungen oder elektrische Eigenschaften wie Kapazität oder Leitfähigkeit.
Die gemessene Luftfeuchtigkeit wird in der Regel in Prozent angegeben.
Ein Feuchtigkeitsgehalt von 50 Prozent bedeutet somit, dass die Umgebungsluft zur Hälfte mit Wasserdampf gesättigt ist.
Dabei handelt es sich immer um eine relative Angabe, die das Verhältnis zwischen der tatsächlichen und der maximal möglichen Luftfeuchtigkeit beschreibt.
In professionellen Anwendungen liefern Hygrometer eine verlässliche Datengrundlage, um Schwankungen frühzeitig erkennen und gegensteuern zu können.
Das spielt gerade in der Produktion und Qualitätssicherung eine große Rolle.
Messgeräte zur Bestimmung der Luftfeuchte lassen sich unterschiedlich einordnen, zum Beispiel nach ihrem Funktionsprinzip oder danach, ob sie mechanisch oder elektronisch arbeiten.
Mechanische / Analoge Hygrometer
Bei analogen Hygrometern kommen sogenannte hygroskopische Stoffe zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Materialien, deren Länge sich abhängig von der Feuchte verändert. Früher wurde dazu häufig (menschliches) Haar eingesetzt. Dieses zieht sich bei trockener Luft bzw. geringem Feuchtigkeitsgehalt zusammen und dehnt sich bei steigender Luftfeuchte aus. Die Veränderung der Länge wird an einen Zeiger übertragen. Anhand einer Skala kann dann die relative Luftfeuchtigkeit abgelesen werden. Andere analoge Hygrometer arbeiten mit dünnen Metallstreifen, die als Spirale aufgerollt sind und sich bei Änderung der Luftfeuchte zusammen- oder auseinanderrollen.
Elektronische / Digitale Hygrometer
Bei einem elektronischen Luftfeuchtemessgerät wird die Luftfeuchtigkeit auf Basis der Veränderung eines elektrischen Widerstandes gemessen. Digitale Modelle nutzen dazu vorrangig kapazitive oder Impedanzsensoren. Diese erfassen Veränderungen der elektrischen Eigenschaften des Sensors, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu ermitteln. Digitale Hygrometer bieten eine höhere Messgenauigkeit als analoge, sind jedoch auf eine Stromquelle angewiesen und nicht in jedem Fall für den Außeneinsatz geeignet – hier sollten stets die Angaben des Herstellers beachtet werden.
Thermo-Hygrometer
Eine Sonderform nimmt das Thermo-Hygrometer ein. Es vereint die Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem Gerät. Die Temperaturerfassung erfolgt in der Regel über einen internen oder extern angeschlossenen digitalen Sensor. Externe Sensoren können auch räumlich getrennt vom Thermo-Hygrometer positioniert werden, etwa zur Messung in anderen Räumen oder im Außenbereich.
Absorptionshygrometer
Absorptionshygrometer setzen auf Materialien, die Feuchtigkeit aufnehmen (absorbieren) und dadurch ihre Eigenschaften ändern. Das können sowohl Form als auch Gewicht oder elektrische Eigenschaften sein. Dementsprechend gehören sowohl Haar- und Spiralhygrometer als auch elektronische Hygrometer mit kapazitiven oder Impedanzsensoren zu den Absorptionshygrometern.
Psychrometer
Ein Psychrometer besteht aus zwei Thermometern, die nebeneinander angeordnet sind: einem trockenen Thermometer und einem nassen Thermometer, das mit einem feuchten Stoff umwickelt ist. Das feuchte Thermometer zeigt eine niedrigere Temperatur an als das trockene, da durch die Verdunstung der Feuchtigkeit im Stoff Wärme entzogen wird. Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto geringer ist der Unterschied zwischen den beiden Temperaturen, weil weniger Wasser verdunstet. Mithilfe einer Psychrometertabelle oder -formel wird auf Basis des Differenzwerts die relative Luftfeuchtigkeit bestimmt.
Spezielle Hygrometer
In wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen kommen Hygrometer zum Einsatz, die auf speziellen Messverfahren beruhen und eine außergewöhnlich hohe Präzision bieten. Taupunktspiegel-Hygrometer beispielsweise messen die Luftfeuchtigkeit, indem sie die Temperatur bestimmen, bei der der Wasserdampf in der Luft zu kondensieren beginnt (= Taupunkt). Hierzu wird ein Spiegel auf eine bestimmte Temperatur heruntergekühlt, während ein Sensor die Entstehung von Kondenswasser registriert. Optische Hygrometer nutzen hingegen die Lichtabsorption von Wasserdampf in der Luft, insbesondere im Infrarotbereich. Durch Messen der Lichtintensität, die von den Molekülen des Wasserdampfs absorbiert wird, kann die genaue Feuchtigkeit in der Luft ermittelt werden. Die eher selten verwendeten chemischen Hygrometer arbeiten auf der Basis einer chemischen Reaktion, bei der Wasser mit einem hygroskopischen Material oder einer anderen Substanz reagiert und zum Beispiel Farbveränderungen hervorruft. Coulometrische Hygrometer messen die Luftfeuchtigkeit durch eine elektrolytische Reaktion, bei der Wasser in seine Bestandteile zerlegt wird. Der dabei fließende Strom wird genutzt, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu berechnen. Diese Art von Hygrometer wird vor allem in extrem trockenen Umgebungen eingesetzt, wie sie etwa in der Halbleiterindustrie vorkommen.
Die Luftfeuchtigkeit gehört in zahlreichen Branchen und Wirtschaftszweigen zu den wichtigsten Kenngrößen. Hygrometer werden daher vielseitig eingesetzt. Hier ein Überblick:
Produktion
In vielen Produktionsprozessen, insbesondere in der Pharmaindustrie, Lebensmittelverarbeitung und Chemieindustrie, spielt die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit eine entscheidende Rolle für die Produktqualität und -sicherheit. Eine zu hohe oder zu niedrige Luftfeuchte kann die Herstellung von empfindlichen Waren und Artikeln (Medikamente etc.) beeinträchtigen. Hygrometer helfen, die optimalen Feuchtigkeitsbedingungen während der Produktion aufrechtzuerhalten.
Lagerung
Bei der Lagerung von Elektronik, Büchern oder auch Kunstwerken darf die Luft nicht zu feucht sein, da es anderenfalls zu Schimmelbildung und Materialveränderungen kommen kann. Besonders in Archiven, Museen und Rechenzentren sind Hygrometer unverzichtbar, wenn es darum geht, eine konstante Luftfeuchte sicherzustellen. Wichtig ist eine kontinuierliche Feuchtigkeitskontrolle auch bei der Lagerung von Medikamenten und verderblichen Waren.
Büro & Gewerbe
In Büros und Konferenzzentren helfen Hygrometer dabei, ein optimales Raumklima sicherzustellen und auf diese Weise ein Umfeld zu schaffen, in dem sich sowohl Mitarbeitende als auch Besucherinnen und Besucher gerne aufhalten. Darüber hinaus ist die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit in vielen Gewerbezweigen relevant, um Kundschaft und Angestellten eine angenehme Umgebung bieten zu können – angefangen bei Hotels und Restaurants über den klassischen Einzelhandel bis hin zu Fitnessstudios.
Landwirtschaft & Gewächshäuser
In der Landwirtschaft und beim Anbau in Gewächshäusern ist die Feuchtigkeitskontrolle von entscheidender Bedeutung. Die Messgeräte helfen dabei, ideale Wachstumgsbedingungen für Pflanzen zu schaffen und somit für optimale Erträge zu sorgen. Denn: Zu feuchte Luft kann zu Pilz- und Schimmelbefall führen, während zu trockene Luft die Entwicklung der Pflanzen beeinträchtigt. In Gewächshäusern werden Hygrometer häufig zusammen mit Temperatur- und CO₂-Messgeräten eingesetzt.
Textilindustrie
Eine präzise Feuchtigkeitsmessung ist auch bei der Herstellung von Textilien wichtig. Gerade Naturfasern wie Baumwolle oder tierische Wolle reagieren auf Veränderungen der Luftfeuchte. Ist die Luft zu trocken, können die Fasern spröde werden, statisch aufladen oder beim Verarbeiten reißen. Ist sie zu feucht, besteht die Gefahr von Schimmelbildung oder Qualitätseinbußen beim Garn. Auch Leder ist empfindlich im Hinblick auf Feuchtigkeit.
Bauindustrie
Im Bauwesen ist die Überwachung der Luftfeuchtigkeit sinnvoll, um Trocknungszeiten zu beschleunigen oder einzuhalten. Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann dazu führen, dass beispielsweise der Beton eines frisch gegossenen Fundaments mehr Zeit braucht, durchzuhärten. Hygrometer werden dazu eingesetzt, Trocknungsprozesse zu überwachen und sicherzustellen, dass die Baumaterialien unter optimalen Bedingungen aushärten.
Elektronikindustrie
In der Elektronikfertigung ist die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit sehr wichtig, um Korrosion an empfindlichen Bauteilen wie Halbleitern zu vermeiden und statische Aufladungen zu verhindern. Aus diesem Grund sind Hygrometer in Reinräumen und bei der Fertigung von Mikrochips unverzichtbar. Sie ermöglichen es, die Luftfeuchtigkeit zu überwachen und eine konstante Produktionsumgebung zu schaffen.
Forschung
In vielen Forschungsfeldern ist die exakte Bestimmung der Luftfeuchtigkeit von großer Bedeutung, besonders in der Meteorologie, der Klimaforschung und der Materialwissenschaft. Hygrometer kommen sowohl in Laborumgebungen als auch bei Messungen im Freien zum Einsatz. Auch in der physikalischen Forschung sowie bei der Untersuchung von Umweltfaktoren sind die Messgeräte anzutreffen.
Platzieren Sie das Hygrometer an einem Standort, der repräsentativ für die Umgebung ist, sich aber nicht zu nah an Fenstern, Heizkörpern oder Lüftern befindet, da dies die Messung verfälschen kann.
Idealerweise bringen Sie das Messgerät auf mittlerer Höhe an, also weder zu dicht am Boden noch zu dicht an der Decke. So gehen Sie sicher, dass das Messgerät ausreichend von Luft umströmt wird.
Für die Genauigkeit der Messergebnisse ist eine Kalibrierung wichtig. Sie sollte einmal im Jahr erfolgen, je nach Nutzung und Umgebungsbedingungen auch öfter. Manche Modelle sind werkseitig kalibriert, bei anderen muss dies manuell erfolgen. Dazu wird bei analogen Geräten üblicherweise der Zeiger justiert. Digitale Modelle bringen dafür meist eine spezielle Kalibriereinstellung mit.
Was die Wartung betrifft, sollten Sie das Hygrometer regelmäßig reinigen, um die Messgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Bei digitalen Geräten sind die Batterien zu überprüfen und gegebenenfalls auszutauschen.
Externe Sensoren sollten Sie auf Beschädigungen kontrollieren und im Fall eines Defekts ersetzen.
Bei der Auswahl eines Hygrometers gibt es mehrere Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, um das passende Gerät für Ihre Bedürfnisse zu finden.
Messbereich
Welcher Messbereich für ein Hygrometer erforderlich ist, hängt vom Einsatzgebiet ab. In Innenräumen wie Büro- oder Lagerräumen liegt die relative Luftfeuchtigkeit meist zwischen 30 und 70 Prozent. Ein Hygrometer mit einem Messbereich von 20 bis 90 Prozent reicht für solche Fälle in der Regel aus. Anders sieht es beispielsweise in der Landwirtschaft oder bei technischen und industriellen Anwendungen aus. Hier ist oft ein besonders großer Messbereich (0 bis 100 Prozent) gefragt.
Genauigkeit
Die Genauigkeit spielt für manche Anwendungen eine besonders große Rolle, sei es in der Wissenschaft oder Qualitätssicherung. Bei analogen Hygrometern liegt die Messgenauigkeit meist bei ± 2 bis ± 3 Prozent. Das bedeutet, der erfasste Messwert kann um 2 oder 3 Prozent nach oben oder unten vom Ist-Wert abweichen. Digitale Hygrometer bieten meist eine noch höhere Genauigkeit von ± 1 Prozent. Es gibt aber auch dedizierte Präzisions-Hygrometer mit einer Genauigkeit von ± 0,1 Prozent.
Zusatzfunktionen
Manche Hygrometer sind Bestandteil von Wetterstationen, die neben der Luftfeuchtigkeit auch Werte zur Temperatur, zum Luftdruck, zum Taupunkt oder zur Niederschlagsmenge liefern. Solche Geräte verfügen teils über Datenlogger, die Messwerte speichern und auf diese Weise eine langfristige Überwachung und Dokumentation ermöglichen. Wenn Sie nicht nur die Luftfeuchtigkeit, sondern auch andere klimarelevante Parameter messen möchten, ist so ein Modell gut geeignet.
Einsatzort
Der Einsatzort des Hygrometers spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl. Für den Außeneinsatz, etwa in Gärten oder Gewächshäusern, sowie im Industriebereich, sollte das Hygrometer wetterfest und robust sein. Wichtig ist, dass das Gerät unter den jeweils vorherrschenden Bedingungen zuverlässig misst.
Manche Hygrometer bieten die Möglichkeit, einen Alarm einzustellen. In dem Fall können Sie einen bestimmten Feuchtigkeitswert als Ober- oder Untergrenze definieren und erhalten eine Nachricht, sobald dieser Wert überschritten oder unterschritten wird. Das hilft Ihnen dabei, schneller auf Veränderungen zu reagieren.
Was ist der Unterschied zwischen absoluter und relativer Luftfeuchtigkeit?
Der Begriff absolute Luftfeuchtigkeit referiert auf den tatsächlichen Luftfeuchtigkeitsgehalt, also wie viel Gramm Wasser sich in einem Kubikmeter Luft befinden. Die relativen Luftfeuchtigkeit beschreibt hingegen das das Verhältnis zwischen der tatsächlich vorhandenen Menge an Wasserdampf und dem maximal möglichen Wasserdampfgehalt. Sie zeigt also an, wie nahe die Luft ihrer maximalen Sättigung kommt. Eine relative Feuchtigkeit von 100 Prozent bedeutet, dass die Luft vollständig mit Wasserdampf gesättigt ist.
Wie oft sollte ich die Luftfeuchtigkeit messen?
Das hängt vom Bedarf und Einsatzgebiet ab. Industrielle Bereiche wie der Pharmasektor stellen andere Anforderungen als beispielsweise eine Büroumgebung. Professionelle Geräte haben Messintervalle von wenigen Sekunden, messen also quasi permanent, und verfügen über Datenlogger, die die Messwerte automatisch speichern.
Welche Luftfeuchtigkeit ist optimal für mein Büro?
Für ein optimales Raumklima in Wohn- und Arbeitsräumen wird bei einer Temperatur von 20 bis 23 °C eine Luftfeuchtigkeit zwischen 40 bis 60 Prozent empfohlen. In Badezimmern sollte die Luftfeuchte dagegen 50 bis 70 Prozent (20 bis 23 °C Raumtemperatur) betragen. Bei Kellerräumen sollte die Luftfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 10 bis 15 °C nicht oberhalb von 65 Prozent liegen.