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Taupunkt und Taupunkttemperatur

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

29.01.2022

Letztes Update

29.01.2022

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  • Taupunkt und Taupunkttemperatur

Taupunkt und Taupunkttemperatur: Definition und praktische Anwendung

Inhalt des Wiki-Artikels

Taupunkt und Taupunkttemperatur sind synonyme Begriffe, haben also die gleiche Bedeutung. Als Taupunkt wird die Temperatur bezeichnet, die unterschritten werden muss, damit ein dampfförmiger Stoff kondensiert. Wenn vom Taupunkt die Rede ist, bezieht sich dies meist auf Wasserdampf. Doch auch flüchtige Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Erdgas haben eine Taupunkttemperatur, den sogenannten Kohlenwasserstoff-Taupunkt.

Die Taupunkttemperatur von Wasser

Die Taupunkttemperatur von Wasser ist der wohl am häufigsten gemessene Taupunkt. Sie ist unter anderem für die Meteorologie von Bedeutung, denn über den Taupunkt lässt sich die absolute Luftfeuchtigkeit bestimmen. Die Taupunkttemperatur kann mit einem Taupunktspiegelhygrometer direkt gemessen werden, mit anderen hygrometrischen Verfahren lässt sie sich indirekt bestimmen.

Im Taupunkt befinden sich Kondensieren und Verdunsten im Gleichgewicht, die Luft ist mit Wasserdampf gesättigt. Liegt die Temperatur unter dem Taupunkt, scheidet Wasserdampf in Form von Nebel oder Tau ab. Bei Taupunkttemperatur liegt die relative Luftfeuchtigkeit bei 100 Prozent. Der Taupunkt von Wasser ist keine feste Größe, denn je mehr Wasserdampf in der Luft enthalten ist, umso höher ist die Taupunkttemperatur.

Die Rolle des Taupunkts beim Wetter

Das Messen des Taupunkts bringt in vielen Bereichen Vorteile mit sich. Mit Hilfe der Taupunkttemperatur lässt sich zum Beispiel das Wetter abschätzen. Der Meteorologie dient der Taupunkt als Maß für die Luftfeuchtigkeit. Übersteigt die Taupunkttemperatur etwa 16 °C, gilt das Wetter als schwül. Liegen die Temperaturen unter dem Taupunkt, kondensiert ein Teil des Wasserdampfs in der Luft zu Wasser und schlägt sich zum Beispiel in Form von Tau oder Nebel nieder. Bei sehr kalten Temperaturen erstarrt der verflüssigte Wasserdampf direkt zu Reif oder Eisblumen.

Des Weiteren beziehen Voraussagen zur Wolkenbildung die Taupunkttemperatur mit ein. Um abzuschätzen, wie sich die Wolken entwickeln. erstellen meteorologische Institutionen regelmäßig Vertikalprofile der Temperatur und des Taupunkts mit Hilfe von Radiosonden. Anhand dieser Profile, die Aufschluss über die Schichtung der Atmosphäre geben, lassen sich zum Beispiel Gewitter voraussagen. Darüber hinaus kann über die Taupunkttemperatur die Tiefsttemperatur der kommenden Nacht ermittelt werden.

Pilotinnen und Piloten orientieren sich am Taupunkt, um das Wetter und damit Risiken für einen Flug vorauszusehen. Anhand der Taupunkttemperatur können sie abschätzen, ob beispielsweise Nebel oder Vereisung droht. Darüber hinaus ist es möglich, über den Taupunkt die Wolkenuntergrenze von Haufenwolken zu berechnen.

Taupunkttemperaturen im Bauwesen

Bei der Gebäudeplanung ist der Taupunkt ein wesentlich Faktor. Werden Fenster nicht ausreichend gedämmt, kühlt die Raumluft bei entsprechender Außenlufttemperatur unter den Taupunkt ab und das Glas beschlägt: Feuchtigkeit setzt sich auf dem Fenster ab. Bei Minusgraden gefriert sie und bildet Eisblumen.

Auf Außenbauteilen, deren Oberflächentemperatur unterhalb des Taupunkts liegt, setzt sich Tauwasser ab und es kann sich Schimmel bilden. Eine schlechte Planung kann zur Folge haben, dass die Temperaturen im Dach, an den Wänden oder sogar im Mauerwerk selbst unter den Taupunkt sinken. Dort kondensiert dann Wasser und es besteht die Gefahr, dass sich Schimmel bildet. Grundsätzlich sollten Gebäude so konzipiert sein, dass im Normalbetrieb an keiner Stelle der Taupunkt erreicht wird.

Bei manchen Baustoffen diffundiert Wasserdampf durch das entsprechende Bauteil. Wird die Taupunkttemperatur unterschritten, verflüssigt sich der Wasserdampf und vernässt das Bauteil. Solche Fälle treten im Sommer vor allem in Kellern oder in Erdbauten auf. Dagegen sind im Winter eher Obergeschosse betroffen. Trocknet die angefallene Tauwassermenge im Geschoss im nächsten Sommer nicht wieder aus, können Bauschäden die Folge sein.

Luftentfeuchtung in Gebäuden und der Pneumatik

Es ist möglich, die Kondensation zu beeinflussen, damit im Haus keine Schäden durch Feuchtigkeit entstehen. Kondensationstrockner können die Luft entfeuchten, wenn die Temperatur weit genug über dem Gefrierpunkt liegt. So unterschreiten Lüftungsanlagen und Raumentfeuchter die Taupunkttemperatur an einer Kühlfläche, damit sich der Wassergehalt der Luft verringert. Über einen Wärmetauscher gibt die Raumluft thermische Energie ab, bis ihre Temperatur unter dem Taupunkt liegt. Dabei rinnt kondensiertes Wasser ab. Anschließend wird die entfeuchtete Luft wieder erwärmt, so dass ein Heizeffekt entsteht. Nebstdem wird die Luft umgewälzt.

In der Pneumatik wird Druckluft vor ihrem Einsatz getrocknet, damit sie auch bei niedrigen Temperaturen eingesetzt werden kann. Durch Komprimierung erhöht sich der Dampfpartialdruck und damit auch die Taupunkttemperatur. Ansonsten könnte die Druckluft bei tiefen Temperaturen in Druckleitungen oder Transportbehältern kondensieren. Bei großer Kälte würde das entstehende Wasser gefrieren und eventuell die Leitungen verstopfen.

Unterschreiten des Taupunkts bei Heizungen

In der Heiztechnik ist die Taupunkttemperatur eine entscheidende Größe. Während bei den inzwischen veralteten Standard-Heizkesseln aufgrund der hohen Temperaturen, mit denen sie arbeiten, die Taupunkttemperatur grundsätzlich nicht unterschritten wird, arbeiten modernere Heizungen mit niedrigeren Auslegungstemperaturen. Deshalb bestehen die sogenannten Niedertemperaturkessel aus Materialien, die nicht anfällig für Kondenswasser sind.

Aktueller Stand der Technik ist allerdings die Brennwerttechnik, die besonders effizient ist, da sie die im Kondenswasser enthaltene Wärme wieder nutzbar macht. Brennwertkessel sind auf eine niedrige Rücklauftemperatur ausgelegt, damit der Taupunkt unterschritten wird und der Wasserdampf in den Verbrennungsgasen kondensiert. Die durch Kondensation gewonnene Wärme wird auf das Wasser im Heizkreislauf übertragen. Brennwertheizungen haben einen höheren Wirkungsgrad als Standard- und Niedertemperaturkessel. Sie erreichen jedoch keinen Wirkungsgrad von mehr als 100 Prozent, wie manche Hersteller angeben. Solche Angaben basieren auf einer Vermischung von unterem und oberem Heizwert bei der Berechnung.

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