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Druckluft/Pneumatik - Der Taupunkt

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Die Temperatur, die feuchte Luft bei gleichbleibendem Druck unterschreiten muss, damit sich der in der Luft befindliche Wasserdampf als Nebel oder Tau abscheiden (kondensieren) kann, wird in der Technik als Taupunkt oder Taupunkttemperatur bezeichnet. Weil die Taupunkt-Temperatur im unmittelbaren Zusammenhang mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft steht, findet sie bei physikalischen Berechnungen als Maß für die absolute Feuchtigkeit Verwendung. Je mehr Wasserdampf in der Luft enthalten ist, umso höher die Taupunkttemperatur.

An ihrem Taupunkt weist Luft exakt 100 Prozent relative Feuchte, kurz rF, auf. Anders ausgedrückt: Die Luft ist vollständig mit Wasserdampf gesättigt. Bei Temperaturen, die sich über dem Taupunkt befinden, liegt sich der Wasserdampf in ungesättigter Form vor. Sinken die Temperaturen unter den Wert des Taupunktes, spricht man von einer Übersättigung der Luft. Diese führt in aller Regel zu einer sofortigen Kondensation.

Ermittlung Luftfeuchtigkeit durch den Taupunkt
Beispiel für die Ermittlung der relativen Luftfeuchtigkeit anhand der Taupunktkurve

Messung des Taupunkts

Um den Taupunkt direkt messen zu können, benutzen Experten ein spezielles Messgerät: das Taupunktspiegelhygrometer. Es existieren weitere hygrometrischen Verfahren, mit deren Hilfe sich der Taupunkt indirekt messen lässt. Diese kommen in der Praxis allerdings seltener zum Einsatz.

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Die Bedeutung des Taupunktes in der Pneumatik

Welchen Stellenwert die Taupunkt-Temperatur besitzt, hängt stark vom jeweiligen Verwendungszweck der Druckluft ab. In vielen Fällen, wie etwa bei Reifendrucksystemen oder portablen Kompressoren für Werkzeuge, kann der Taupunkt unberücksichtigt bleiben. Manchmal ist die Taupunkttemperatur allerdings doch wichtig, weil zu niedrige Temperaturen zum Einfrieren des an sich unkritischen pneumatischen Systems führen könnten.

Phasendiagramm Wasser
Phasendiagramm für die drei Aggregatzustände von Wasser

Viele moderne Produktionsanlagen bedienen sich der Pneumatik, um diverse Systeme zu betreiben, deren Funktion durch entstehendes Kondenswasser beeinträchtigt würde. Im Extremfall würde das kondensierende Wasser Bauteile oder Baugruppen derart beschädigen, dass das gesamte System unbrauchbar wird. Deshalb stellen diverse wasserempfindliche Pneumatikanlagen, wie beispielsweise die Spritzlackierung, sehr hohe Anforderungen an den Trocknungsgrad der Luft.
Aus diesem Grund wird in der Pneumatik die Druckluft vor der Verwendung zumeist getrocknet, z. B. mit Kältetrocknern. Dadurch ist es möglich die Druckluft auch bei tiefen Temperaturen einzusetzen, ohne dass in den Druckleitungen oder Druckbehältern Wasser kondensiert.

Für pharmazeutische und medizinische Pneumatik-Anlagen kann Wasserdampf eine regelrechte Verunreinigung darstellen, sodass der Taupunkt zur Erzielung hoher Reinheitsgrade sorgfältig eingehalten werden muss.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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