Raumluftbefeuchtung - erklärt anhand von 3 Systemen

Als ich kürzlich bei Freunden eingeladen war, stellte ich in deren Wohnung an den Radiatoren für mich ungewöhnliche weisse Kästen fest. Meine Nachfrage ergab, dass es sich dabei um Geräte zur Luftbefeuchtung handelt. Da ich dieses System nicht kannte, stellte ich einige Recherchen an.

Luftbefeuchtung ist in unseren Breitengraden ein viel diskutiertes Thema, da wir uns im Winter fast ausschliesslich in geheizten Büro- und Wohnräumen aufhalten. Gleichzeitig sind unsere Gebäudehüllen immer dichter, was den Austausch von Feuchtigkeit verringert.

Sämtliche beheizte Räume neigen im Winter zu trockener Luft. Dies ist aus der Menge der Feuchtigkeit zu erklären, die die Luft bei verschiedenen Temperaturen mit sich führen kann. Eine Luft mit 50% Feuchtigkeit enthält bei 20°C (im Sommer) 8,65 g H2O je m3. Bei 0°C (im Winter) enthält die Luft bei 50% Feuchtigkeitsgehalt nur noch 2,43g H2O je m3. Wird diese Aussenluft nun im Raum auf 20°C erwärmt, bedeuten diese 4,86g eine 14%-ige Luftfeuchtigkeit. Die Luft wird trocken.

Bei zentral beheizten Räumen wird ausserdem keine Frischluft für die Verbrennung von aussen angesaugt, die Raumluft verliert jedoch durch Diffusion nach aussen ständig weiter an Feuchtigkeit. Andererseits ist eine Mindestfeuchtigkeit der Luft für die Gesundheit des Menschen von grosser Bedeutung. Trockene Luft vertrocknet die Schleimhaut und setzt den na-türlichen Abwehrmechanismus des Menschen gegen Bakterien aller Art ausser Betrieb. Ausserdem begünstigt trockene Luft Aufladungen mit statischer Elektrizität und schadet Möbeln, Bilder etc. Manchmal ist auch der gegenteilige Effekt erwünscht (z. B. in Museen, um die Alterung von Gemälden und anderen Ausstellungsstücken zu bremsen). Hier werden Luftentfeuchter oder kombinierte Klimageräte eingesetzt.

Im Winter wird eine relative Luftfeuchtigkeit von 40-45% als behaglich empfunden und sollte 30% keinesfalls unterschreiten. Im Sommer liegen die Werte bei 40-60%.

Es ist leicht zu erkennen, dass der Fehlbedarf an Feuchtigkeit im Winter sehr gross ist (für einen normalen Wohnraum von 20 m2 ca. 0,5l pro Stunde), daher kann mit der Haltung von Zimmerpflanzen oder mit der Anbringung von Verdunstungsgeräten an den Heizkörpern eine wirksame Verbesserung der Luftqualität erreicht werden.

Beispiel zum Feuchtigkeitsbedarf:

Raum 30m2 x 2.50m =75m3

Luftwechsel 1fach =75m3 pro Stunde

Wassergehalt der Aussenluft (-10°C und 80%) :1.72g/m3

bei Erfordernis bei 20°C und 50% :8.65g/m3

Bedarf (8.65-1.72) x 75=519g/Stunde (mehr als ein halber Liter!)

Wirksame Luftbefeuchter basieren auf 3 Systemen:

Zerstäuber

Wasser wird durch Düsen oder durch mit grosser Geschwindigkeit rotierende Scheiben in die Raumluft zerstäubt, wo es rasch verdampft. Zerstäuber nutzen Ultraschall oder Druckpumpen und feine Düsen, um Wasser zu winzigen Tröpfchen zu vernebeln. Dieser kalte Nebel kann zusätzlich mit einem Ventilator in den Raum geblasen werden. Da eine tropffreie Zerstäubung nicht möglich ist, ist eine Ablaufvorrichtung für überschüssiges Wasser nötig.

Vorteile:

- relativ günstig

- relativ niedriger Energieverbrauch

- Absenkung der Lufttemperatur (adiabate Kühlung)

Nachteile:

- Bei Unachtsamkeit könnte das Gerät mehr Feuchtigkeit abgeben, als die Luft aufnehmen kann

- mittlere bis geringe Befeuchtungsleistung

- relativ hoher Geräuschpegel

- häufige Reinigung erforderlich.

- Gefahr von Kondensat- und Kalkniederschlag in der Umgebung des Gerätes

- Gefahr durch lungengängige Aerosole (Schwebeteilchen)

- Gefahr der Verkeimung - besonders bedenklich ist hierbei die feine Zerstäubung, da die Keime mit dem Wassernebel inhaliert werden können.

Ultraschall tötet Keime bei korrekt ausgelegten Geräten ab. Jedoch kann der austretende Nebel nicht als steril angesehen werden, da das Wassers mit Keimen versehen ist, falls das Gerät nicht regelmäßig gereinigt oder das Wasser zu selten gewechselt wird.

Verdampfer

Wasser wird durch Heizschlagen auf 70-90°C erhitzt oder zum Sieden gebracht. Die Feuchtigkeit wird als Wasserdampf an die Luft abgegeben. Empfehlenswert sind Geräte mit eigenen Verdampfungskammern, da nicht der gesamte Wasservorrat erhitzt wird (keine Verbrühungsgefahr bei Umstossen des Gerätes). Beim Elektrodenverdampfer befinden sich direkt im Wasserbehälter zwei Elektroden, zwischen denen ein Strom durch das Wasser fließt. Dadurch wird das Wasser zwischen den Elektroden bis zum Siedepunkt erhitzt. Diese Geräte können nicht mit destilliertem, bezie-hungsweise entmineralisiertem Wasser betrieben werden, da diesem die notwendige elektrische Leitfähigkeit fehlt. Bei einigen Geräten ist diese zur leichteren Reinigung mit einer Abdeckung aus antihaft-beschichtetem Material versehen.

Vorteile:

- hohe Befeuchtungsleistung

- hygienisch, weil durch die Verdampfung im Wasser befindliche Keime abgetötet werden.

Nachteile:

- hoher Energieverbrauch

- Gefahr der Überfeuchtung (Regelung nötig)

- Gefahr der Verbrühung durch den austretenden Dampf

- Gefahr von Kondensatniederschlag bei ungünstiger Aufstellung und kühler Umge-bung

- Bei hohem Kalkgehalt im Wasser: Gefahr von Kalkniederschlag im Gerät

- Gefahr durch lungengängige Aerosole (Schwebeteilchen)

Verdunster

Durch einen Ventilator wird die Raumluft durch eine mit Wasser benetzte oder berieselte Schaustoffmatte geblasen. Die Feuchtigkeitsabgabe erfolgt in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt. Typische Verdunster verteilen das Wasser auf eine möglichst große Oberfläche (z. B. durch Filtermatten oder rotierende Lamellen) und blasen einen Luftstrom darüber. Dieses Befeuchtungssystem ist schon seit langem verbreitet.

Vorteile:

- relativ niedriger Energieverbrauch

- natürliche Regelung der Raumfeuchte, keine Überfeuchtung

- gleichzeitige Reinigung der Luft.

- mittlere bis geringe Befeuchtungsleistung - große Modelle haben aber teilweise Leistungen von 20 bis 30 Liter am Tag und sind damit auch für größere Räume und offene Bauweisen geeignet.

- Absenkung der Lufttemperatur (adiabate Kühlung)

- keine Aerosolbildung

Nachteile:

- die Verschmutzung des Filters durch die Umluft.

- erfordert regelmäßige Reinigung oder Zugabe von Desinfektionsmittel ins Wasser (bei UVC-Entkeimung, also Desinfektion via Ultraviolettstrahlen nicht erforderlich)

Verdunster können auch passiv arbeiten, z. B. indem ein Behälter mit Wasser an einem Heizkörper angebracht wird. Hier ist allerdings die Verdunstungsleistung nur gering. Auch ein nasses Handtuch auf der Heizung und ein Zimmerspringbrunnen wirken nach diesem Prinzip. Hierbei ist jedoch die Hygiene kritisch. Insbesondere Verdunster an Heizungen können leicht verkeimen.

Alternativen:

Neben diesen technischen Lösungen können Zimmerpflanzen das Raum-klima verbessern und sogar die Luft reinigen. Der Effekt ist aber in größeren Räumen bzw. bei sehr geringer Raumfeuchtigkeit relativ begrenzt, weil die Transpiration der Pflanzen nicht ausreicht, die erforderliche Wassermenge abzugeben. Daneben kann auch der Einsatz diffusionsoffener Baustoffe mit einem gewissen Speichervermögen für Feuchtigkeit bei gleichzeitig winddichter Ausführung des Gebäudes Schwankungen der Luftfeuchtigkeit dämpfen. Moderne Niedertemperaturheizungen bewirken außerdem eine geringere Austrocknung.

Fazit:

Von diesen drei Systemen würde ich das Verdunst-Prinzip bevorzugen. Als zusätzliche Massnahme ist es sicher sinnvoll, genügend Pflanzen in der Wohnung zu haben. Die anderen zwei Systeme erscheinen mir einerseits technisch zu aufwändig und andererseits sind sie ziemlich Kosten intensiv.

maurus reich, mai’08