Was ist Luftfeuchtigkeit?

Die Luftfeuchtigkeit spielt nicht nur bei unserem Wetter eine entscheidende Rolle, sondern auch in Bezug auf unser Wohlbefinden im Innenraum und beeinflusst zudem auch unsere Gesundheit. Die Luftfeuchtigkeit beschreibt die Menge an gasförmigem Wasser (Wasserdampf) in der uns umgebenden Luft, also keine Regentropfen, Eis oder Nebel. Der Wasserdampf in der Luft ist lebenswichtig. Ohne die Luft, die wir Tag und Nacht einatmen, wäre ein Leben undenkbar. Dennoch wird diesem Aspekt zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt, da unser Körper viel empfindlicher auf Temperatur und Windgeschwindigkeit reagiert.

Aufgrund der physikalischen Eigenschaft von Luft kann kalte Luft weniger Wasserdampf aufnehmen als warme Luft. Das Verhältnis von Luft und dem darin enthaltenen Wasserdampf bezeichnet man als „relative Feuchte in %“. Der maximal aufnehmbare Wasserdampf hängt von der Temperatur ab. Kühle Luft kann weniger Wasserdampf aufnehmen als warme Luft (Abb. 1).

Wir alle kennen die Bildung von beschlagenen Scheiben oder Brillengläsern im Winter, wenn es draußen kalt ist, oder beim eiskalten Getränk im Sommer (Kondensation), Kraftwerken (Kühltürme), Wolken oder kochendem Wasser. Dies sind Anzeichen für den in der Luft enthaltenen Wasserdampf, welcher uns immer umgibt. 

Abb. 1: Sättigungsmenge

Wie empfindet der Mensch die Luftfeuchte?

Der Mensch besitzt kein eigentliches Sinnesorgan, um die relative Feuchte direkt zu empfinden. Stattdessen ist er auf sekundäre Empfindungen angewiesen, wie trockene Schleimhäute, Wärme oder Kälte sowie weiteren Aspekten der Thermoregulation, wie Schwitzen und Schwüleempfinden. 

Ein gutes Beispiel für das Empfinden von Feuchtigkeit ist der Besuch in einem botanischen Garten. Selbst wenn außen und innen ungefähr die gleiche Temperatur herrscht, aber die Feuchtigkeit innen um ein Vielfaches höher ist, empfindet man es beim Hineingehen in das Gewächshaus wesentlich wärmer. Oft sogar schon unerträglich (Abb. 2). 

Ein weiteres Beispiel ist der Unterschied zwischen einer finnischen Sauna und einem Dampfbad. In der finnischen Sauna können aufgrund der niedrigen Feuchte ohne weitere Probleme Temperaturen >90 °C ausgehalten werden. In einem Dampfbad bei 100 % r. F. wäre das nicht auszuhalten, es wäre sogar gefährlich. 

Der Mensch reguliert seinen Wärmehaushalt zu einem großen Teil über Verdunstung und diese Verdunstungswirkung wird direkt durch die relative Luftfeuchte beeinflusst. 

Der Grund hierfür ist ganz einfach: die trockene warme Luft nimmt den Schweiß einfacher auf und die Verdunstung auf der Haut geschieht recht schnell. Wobei hingegen bei sehr feuchter Luft die Verdunstung verlangsamt wird, da die Luft schon mit Wasserdampf gesättigt ist. Ist die Lufttemperatur gleich oder größer wie die Hautoberflächentemperatur (~30 – 35 °C je nach Kleidung), dann kann die Thermoregulation fast nur noch über das Schwitzen erfolgen. 

Abb. 2: Schwülegrenze

Bei welchen Feuchtewerten fühlt sich der Mensch am wohlsten?

Untersuchungen haben gezeigt, dass sich mittel- und nordeuropäische Menschen im Winter bei Raumtemperaturen zwischen 21 und 22 °C bei einer Raumluftfeuchte von 40 bis 50 % am wohlsten fühlen. Bei normalem Lüftungsverhalten kann die genannte Raumluftfeuchte besonders an kalten Wintertagen ohne aktive Befeuchtung nicht sichergestellt werden. 

Wie in Abb. 3 zu erkennen ist, ist die korrekte Raumluft von mindestens 40 % r. F. eine der sechs Standsäulen für ein gutes Raumklima. 

Zudem kann eine zu trockene Raumluftfeuchte auch Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben und eine Staubentwicklung begünstigen.

Abb. 3: Gutes Raumklima

Wodurch wird die Raumfeuchte in Gebäuden beeinflusst?

Abb. 4: Fensterlüftung

Der Mensch setzt bei jeder Aktivität zwischen 50 und 200 g Wasser pro Stunde als Feuchtigkeit frei. Beim Kochen, Waschen und Duschen können sogar bis zu 1.500 g Wasser verdunsten. All dieses Wasser erhöht die relative Luftfeuchtigkeit im Raum. Das Problem dabei: Der Wassereintrag in die Raumluft erfolgt in Abhängigkeit von der Nutzung, also weder räumlich noch zeitlich gleichmäßig. Das heißt, beispielsweise beim Duschen und beim Kochen fällt in Bad und Küche zu viel Feuchtigkeit an, die dann durch Lüften abgeführt werden muss. Gleichzeitig kann in anderen Räumen wie Flur und Wohnzimmer eine zu geringe Luftfeuchte herrschen. 

Hinzu kommt, dass die Bewohner gegen Abend eine höhere Raumlufttemperatur bevorzugen und damit die relative Raumluftfeuchte absinkt.

Einen weiteren wesentlichen Einfluss auf die Raumluftfeuchtigkeit hat das Lüftungsverhalten. Das zeigt sich vor allem im Winter. Denn dann kann die Außenluft aufgrund der niedrigen Temperaturen nur sehr wenig Wasserdampf aufnehmen. Kommt diese Außenluft nun in einen warmen Raum und erwärmt sich von beispielsweise 0 °C auf 22 °C, dann kann die relative Feuchte dieser erwärmten Luft nicht mehr als ca. 20 % betragen. Das heißt, im Winter führt das Lüften zu einer Absenkung der Raumluftfeuchte!

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Raumluftfeuchte im Wesentlichen sowohl von den Nutzungsgewohnheiten der Bewohner wie Duschen und Kochen, als auch vom Lüftungsverhalten abhängt. Ungeregelte Lüftung vergrößert das Problem zu trockener Luft im Winter (Abb. 4). Gleichzeitig ergibt sich auch eine Abhängigkeit durch Umgebungseinflüsse wie eingesetzte Arbeitsmaterialien (Papier, Cellulose etc.) bzw. Mobiliar (Teppiche etc.). Einen gewissen Einfluss haben zudem feuchtigkeitsabgebende Einrichtungsobjekte wie Pflanzen, Aquarien und Zimmerbrunnen.

Da es in Büroräumen und Kaufhäusern keine Feuchtigkeitseinträge durch Duschen und Kochen gibt, ist hier die Luftfeuchtigkeit noch weiter reduziert. In Verbindung mit den höheren Personendichten und potenziell zahlreicheren Schadstoffquellen ergibt sich die Notwendigkeit wesentlich höherer Luftwechselraten als in Wohngebäuden.

Welche gesundheitlichen Probleme kann es im Zusammenhang mit Raumluftfeuchte geben?

Trockene Schleimhäute können ihre Aufgabe der Schmutz- und Keimfilterung aus der Atemluft nicht mehr so effizient erfüllen. Deshalb verbleiben in diesem Fall infektiöse Keime länger im Atemtrakt. Bei weiteren begünstigten Wachstumsbedingungen für die Erreger können dann typische Atemwegserkrankungen wie Husten, Schnupfen, Nebenhöhlenentzündungen und Bronchitis entstehen.

Hintergrund: Die äußerste Zellschicht der Atemwegsschleimhaut wird von einem so genannten Flimmerepithel gebildet (Abb. 5). Die Zellen dieser Schicht tragen auf ihrer Oberfläche feine Härchen (Zillen). Diese sorgen zusammen mit dem auf ihnen liegenden Schleim dafür, dass Fremdpartikel gebunden und wegtransportiert werden. Dabei werden die eingeatmeten Fremdstoffe durch eine wellenförmige Bewegung der Flimmerhärchen in Richtung Mund bewegt und somit aus den Atemwegen abtransportiert. Wird nun längere Zeit Luft mit niedriger Feuchtigkeit eingeatmet, kommt es zu Austrocknungserscheinungen, die die Flimmerepithelien in ihrer Funktion beeinträchtigen. Außerdem wird der Schleim eingedickt und bleibt als klebrige Masse an den Schleimhäuten haften. Bakterien finden dann ein günstiges Milieu für ihre Vermehrung vor und können dabei entzündliche Erscheinungen auslösen.

Das Trockenheitsgefühl auf den Schleimhäuten wird durch eine vermehrte Staubbelastung der Raumluft weiter verstärkt. Die Staubbelastung der Raumluft ist ebenfalls feuchteabhängig und nimmt bei niedrigen Feuchten zu.

Viele Ärzte sehen deshalb einen Zusammenhang zwischen Atemwegserkrankungen und der Raumluftfeuchte. Welche Raumluftfeuchte nun aber konkret von einem Menschen als angenehm empfunden wird, ist individuell verschieden. Personen, die unter allergischen Reaktionen und Asthmaanfällen leiden, bevorzugen beispielsweise Raumluftfeuchten zwischen 40 und 60 Prozent (Abb. 6).

Abb. 5: Bronchialschleimhaut

Abb. 6: Scofield Sterling Diagramm – Optimale Raumluftfeuchtigkeit

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Raumluftfeuchte und Übertragung von Influenza-Viren?

Dass sich Grippe-Viren – auch Influenza-Viren genannt – auf verschiedenen Wegen ausbreiten und damit zu einer Ansteckung bei anderen Personen führen können, ist schon lange bekannt und unumstritten. Neben dem direkten körperlichen Kontakt zu einer bereits infizierten Person, beispielsweise durch einen Händedruck, zählen dazu die indirekte Übertragung über Gegenstände wie kontaminierte Türklinken und die Übertragung durch Aerosole, die infizierte Personen durch Niesen oder Husten produzieren. Bei den Erklärungen für die statistische Häufung der Influenzaerkrankungen in den Wintermonaten gibt es verschiedene Theorien und damit eine gewisse Uneinigkeit. Eine neuere Studie greift nun einen anderen Ansatz erneut auf: Sie beschäftigt sich mit der Frage, ob die Luftfeuchte mit der Ansteckungshäufigkeit in Zusammenhang steht. Denn nach der Neuauswertung früherer Untersuchungen auf diesem Gebiet ist die Überlebensrate und Übertragungseffizienz von Influenza-Viren bei einer niedrigen Luftfeuchte am höchsten. Dieses Kriterium ist im Winter sowohl in Innenräumen wie im Außenbereich erfüllt. Im Sommer ist dagegen zwar die relative Luftfeuchte niedrig, die Absolute aber höher als in den Wintermonaten – und das könnte erklären, warum die Influenza im Winter vergleichsweise massiv auftritt. Luftbefeuchtungseinrichtungen sorgen auch im Winter für eine angenehme Raumluftfeuchtigkeit und können damit nach dieser Studie die Ansteckungsgefahr verringern.

Wann ist eine Befeuchtung notwendig?

Eine Befeuchtung sollte grundsätzlich in allen Bereichen vorgesehen werden, in denen vergleichsweise viel Frischluft notwendig ist, wie in Büros, Einkaufszentren, Versammlungsräumen, Gaststätten usw.

Im Wohnbereich kann man mit einem handelsüblichen Hygrometer (Abb. 7) die Raumluftfeuchte ermitteln. Treten dabei Werte unter 35 bis 40 % auf, ist eine Befeuchtung empfehlenswert. Insbesondere während der kalten Wintermonate, wenn die Temperaturen unter den Gefrierpunkt fallen, ist die Raumluftfeuchte auch im Wohnbereich häufig zu niedrig.

Abb. 7: Hygrometer