Feuchte Luft und Bootsbau

[Heimfried]

Luft ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, hauptsächlich besteht sie bekanntermaßen aus Stickstoff und Sauerstoff. Dass an dritter Stelle der Bestandteile trockener Luft bereits das Edelgas Argon steht, dürfte weniger bekannt sein. Davon ist etwa 30 mal mehr in der Luft enthalten, als von dem wesentlich bekannteren Kohlendioxid.

Draußen, in der freien Atmosphäre (nicht am Auspuff eines Autos oder in der Luft eines Klassenzimmers) sind die Konzentrationen der Luftbestandteile übrigens weltweit sehr konstant, mit einer wichtigen Ausnahme allerdings: dem Wasserdampf.

Ein krasses Beispiel dazu:
Im Februar wird die Luft in Werchojansk (Russische Föderation) -68 °C kalt bei einer rel. Luftfeuchte von 73 %. Dann sind dort in einem Kubikmeter Luft 0,0027 Gramm Wasserdampf enthalten.

Ebenfalls im Februar wurden in Porto Alegre (Brasilien) 40,3 °C bei 74 % rF gemessen. Dort sind dann in einem Kubikmeter Luft 38,3 Gramm Wasserdampf enthalten.


Bei fast identischer relativer Luftfeuchte enthält die Luft in Porto Allegre rund vierzehntausendmal soviel Wasserdampf, wie die in Werchojansk! (Schöner kann man das Wort "relativ" kaum illustrieren.)

[Shearline]

Oha... Günter... das sieht wieder nach einem Trööt zum Mitdenken aus
Bin mal gespannt...

[Janus]

Hab' gerade was geschrieben dazu aber wieder verworfen.

Man weiß ja nicht mal, auf was er raus will. Seine Beispiele mit den Luftfeuchtigkeiten sind .. na ja, mehr als suspekt.
Vielleicht, aber nur vielleicht ja wissenschaftlich irgendwie beweisbar.
Aber "im Leben" herrschen keine Laborbedingungen vor und da ist's dann gefühlt a bissl ganz anders.

[Frank mannheim]

Mir stellt sich jetzt die Frage: Wo ist es besser mein Boot zu lackieren ?
Eigentlich da wo die Luft trocken ist aber knapp 70 grad minus ist für den Trocknungsprozess nicht wirklich förerlich. Also lieber die warme Gegend aber wie seiht dann der Lack aus bei der hohen Luftfeuchtigkeit ??
Schlauer bin ich jetzt auch nicht

[checki]

Zitat von Frank mannheim

Mir stellt sich jetzt die Frage: Wo ist es besser mein Boot zu lackieren ?
Schlauer bin ich jetzt auch nicht

Am besten dort wo Temperatur UND relative Feuchte zum Vorhaben passen.
Schlauer?

[Frank mannheim]

Bleibt mir ja nix anderes Übrig. Der Transport nach Russland oder Brasilien wäre mir sowieso zu teuer.Ich glaube der Trasnport vonmeinem Boot wäre ein vielfaches teuerer als die Lackierung

Warum mach ich mir da überhaupt Gedanken ??? Mein Boot ist doch schon Lackiert.

[Heimfried]

Die relative Luftfeuchte, die uns jedes gewöhnliche Hygrometer anzeigt, ist wichtig, aber für sich allein nur von bescheidener Bedeutung, weil erst zusammen mit der dazugehörende Lufttemperatur tatsächlich errechenbar wird, wieviel Wasserdampf die Luft enthält (absolute Feuchte). Und in den meisten Zusammenhängen ist die absolute Feuchte die entscheidende Größe.

Man spricht davon, dass Luft von einer bestimmten Temperatur maximal eine gewisse Menge Wasserdampf aufnehmen kann, dann ist sie mit Feuchte "gesättigt". (Diese Vorstellung ist wissenschaftlich nicht korrekt, weil es für das Verhalten von Wasserdampf völlig wurscht ist, ob überhaupt Luft da ist, die er sättigen kann. Weil es aber nicht zu Fehlern führt, bleibe ich mal in dieser Begrifflichkeit.)

Feuchtegesättigte Luft hat immer eine relative Feuchte von 100 %. Und wenn in einem Raum (egal bei welcher Temperatur) die relative Feuchte z. B. 55 % beträgt, heißt das, dass die Luft 55 % derjenigen Wasserdampfmenge enthält, die bei dieser Temperatur maximal in der Luft sein könnte.

Die Temperaturabhängigkeit der Sättigungsfeuchte ist ziemlich stark: In einer frostklirrenden Winternacht bei -15 °C ist die Luft mit 1 Gramm Wasserdampf pro Kilogramm Luft schon gesättigt, an einem Hochsommertag bei 32 °C ist die Luft erst mit 30 Gramm Wasserdampf pro Kilogramm Luft gesättigt.

Und wieso "pro Kilogramm" Luft und nicht "pro Kubikmeter" Luft?
Luft ist, wie oben gesagt, ein Gasgemisch. Gase ändern ihr Volumen stark mit Temperatur und Druck, darum ist das Volumen als Bezugsgröße nicht gut geeignet. Der Sinn des Begriffes "absolute Feuchte" ist ja, dass sich diese nur dann ändert, wenn der Luft Feuchte (sprich Wasserdampf) zugeführt wird oder Feuchte daraus entfernt wird. Wenn ich aber die Feuchte in Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter Luft messe, ändert sich dieser Wert, wenn der Luftdruck steigt oder sinkt, wenn die Temperatur steigt oder sinkt, ohne, dass die Luft Feuchte aufgenommen oder abgegeben hätte.

[Go-go-Girl]

Bei minus 68 Grad kann man auch mit Wasser lackieren. Richtig umweltfreundlich. Und die Trocknungszeit ist so kurz - die gibt's nich
Und wenn dir die Farbe nicht mehr gefällt fährste kurz nach Brasilien

LG Gerd

[Go-go-Girl]

Was besseres fällt mir heut auch nich mehr ein.
Aber ich habe wenigstens nich gelöscht, ich haus raus.

LG Gerd

[Heimfried]

Es gibt drei Wege, auf denen Wärmeenergie von einem Ort zum anderen übertragen wird:

Wärmeleitung
Wenn du einen Nagel an einem Ende mit zwei Fingern fasst und das andere Ende ein eine Brennerflamme hältst, dauert es nur ein paar Sekunden, bis du ihn fallen lässt. Die Wärmeleitung des Metalls sorgt dafür, dass die Temperatur der erhitzten Nagelseite in der Flamme recht flott auch die Temperatur auf der "Fingerseite" erhöht.

Konvektion
In Flüssigkeiten und Gasen ist die Konvektion ein wichtiger Transportmechanismus. Ein Tauchsieder wird (in Randnähe) in einen Eimer Wasser gehängt und eingeschaltet. Der Teil des Tauchsieders, der am heißesten wird, ist etwa in der halben Höhe des Wassers im Eimer. Nach ein paar Minuten kocht das Wasser. Man kann jetzt Folgendes feststellen: Von der Mitte des Eimers bis oben ist das Wasser kochend heiß. Das Wasser, welches sich an den heißesten Teilen des Tauchsieders erhitzt hat, dehnt sich aus, hat also eine geringere Dichte und steigt auf. Das kühlere Wasser auf der anderen Eimerseite sinkt ab, es entsteht eine "Konvektionswalze". Konvektion ist also Stofftranport, der Wärmeenergie mitnimmt und verteilt.

Das Wasser im Eimer in Bodennähe ist je nach Umständen kühl, lau oder warm, jedenfalls weit entfernt vom Kochen. Dorthin kam die Wärmeenergie nur durch Wärmeleitung (und Wasser ist, wenn die Konvektion nicht greift, ein eher schlechter Wärmeleiter).

Wärmestrahlung (Temperaturstrahlung)
Jetzt wird es begrifflich heikel: wenn du deinen Gefrierschrank aufmachst und, sagen wir, eine Pizza von -25 °C rausholst und sie in die Nähe deines Gesichts bringst, spürst du dann ihre Wärmestrahlung? (Doch, doch, sie gibt "Wärmestrahlung" ab, glaub mir! Und, dass es "Kälte" als wissenschaftliche Größe nicht gibt, also auch keine "Kältestrahlung" existiert, weißt du sicherlich.) Aus diesem Grund wird die Strahlung besser "Temperaturstrahlung" genannt.

Der Unterschied zwischen den Transportmechanismen ist wichtig: während Wärmeleitung eine "Einbahnstraße" ist und Wärme nur von der wärmeren Seite zur weniger warmen Seite tranportiert wird, ist es bei der Temperaturstrahlung immer so, dass auch die weniger warme Seite (die kann auch -200 °C haben) Temperaturstrahlung abgibt. Ob nun ein Körper durch Strahlung wärmer oder kühler wird, hängt davon ab, ob er insgesamt mehr Strahlungsenergie empfängt, als er abgibt (Strahlungsbilanz).

[skrohmer]

man kann das auch in einem FX diagramm nachsehen, die gibts beim goggl

[Heimfried]

Zitat von skrohmer

man kann das auch in einem FX diagramm nachsehen, die gibts beim goggl

Ich vermute, du meinst das h,x-Diagramm (Mollier-Diagramm)?
Die meisten Diagramme, die man über Gockel findet, sind nicht sehr anwenderfreundlich. Da gibt es hier ein Besseres, das zeigt nämlich auch die eingegebenen Werte an und gilt automatisch für den eingegebenen Luftdruck:
http://www.hygrothermik.de/rechner/l...rechner12f.php
(Klick auf den Link unten rechts "Mollier-h,x-Diagramm")

Erklärungen:
http://www.hygrothermik.de/index.php...llier-diagramm

(Das normale h,x-Diagramm gilt nämlich nur jeweils für einen bestimmten Luftdruck und muss ziemlich umständlich für andere Drücke korrigiert werden.)
https://w1.siemens.ch/buildingtechno...0Anwendung.pdf
(Seite 37 ff)

[skrohmer]

tschuldigung meinte ich

[Götz]

... und was hat der ganze Schiet jetzt mit Bootsbau zu tun?

[klaus51]

Und der Winter hat noch nicht mal angefangen

[skrohmer]

@ Götz

wenns zu feucht ist kannst nix kleben, streichen und spachteln usw weil vielesauf harzbasis mit Feuchtigkeit reagiert

gruß stefan

[Takelhemd]

Zitat von skrohmer

@ Götz

wenns zu feucht ist kannst nix kleben, streichen und spachteln usw weil vielesauf harzbasis mit Feuchtigkeit reagiert

gruß stefan

Jep
Aber nur Produkte auf Polyurethanbasis
welche durch polykondensatition aushärten.
PU Lacke, PU Harze, PU Schäume etc.
Da geht's dann schneller oder eben ewig, je nach Luftfeuchtigkeit.
Auf Polyester oder Epoxy hat das meines Wissens keinen Einfluss.
Ansonsten möge man mich berichtigen...
Lg, Alex

[Götz]

jupp, das muss man differenziert betrachten. Wenn ich mit G4 grundiere, ist Luftfeuchtigkeit gut, bei Epoxyd im Vakuum ists wurscht, und beim Lackieren und Laminieren braucht man's trocken und warm.
So isses.

[skrohmer]

die feuchtigkeit an der zu verklebenden, oder zu lackierenden oberfläche sollte man auch nicht vergessen

[Heimfried]

Bekannt ist ja der Effekt, dass Autodächer (Motorhauben, Windschutzscheiben, ...) nach klaren Nächten morgens auch dann einen Rauhreifbelag haben, wenn die Lufttemperatur die ganze Nacht über Null lag. Das Auto gleich daneben – unter einem Carportdach – ist ohne jeden Rauhreifbesatz und war doch der gleichen Nachttemperatur ausgesetzt.

Die Erklärung liegt in der Temperaturstrahlung. Angenommen, das Auto hat zu Beginn der Nacht eine Oberflächentemperatur von +7 °C (absolute Temperatur 280 Kelvin), dann gibt es pro Quadratmeter seiner Oberfläche eine Temperaturstrahlung mit einer Leistung von etwa 300 Watt ab. Allerdings empfängt es auch Temperaturstrahlung aus seiner Umgebung. Vom Erdboden, von Gebäuden, Bewuchs usw. (Luft gibt keine Temperaturstrahlung ab). Da die Umgebung typischerweise eine ähnliche Temperatur hat, nimmt das Auto (aber nur aus den betreffenden Richtungen) auch etwa die gleiche Wärmeleistung auf.

Von oben kommt jedoch praktisch nichts. Der unbewölkte, klare Himmel sendet keine nennenswerte Temperaturstrahlung nach unten, weil seine "absolute Temperatur" mit etwa 0 Kelvin anzusetzen ist. Deshalb ist auch typischerweise das Autodach der Punkt, an dem sich der Rauhreif zuerst zeigt. Das Dach bekommt, weil es waagrecht orientiert ist, den geringsten Anteil an Temperaturstrahlung aus der Umgebung, sein entscheidendes großes Gegenüber ist der "weltraumkalte" Himmel.

Das Auto unter dem Carportdach hat deswegen keinen Reifbesatz, weil das Autodach die (auch nach unten gerichtete) Temperaturstrahlung des Carportdaches empfängt. Das Carportdach seinerseits ist durch seine Temperaturstrahlung nach oben stark ausgekühlt und wenn es dünn ist (wenig Wärmeinhalt hat), trägt es oben Rauhreif.

[Heimfried]

Jetzt zur Plane auf der Holzterrasse.

Die Plane macht zunächst einmal das Gleiche wie ein Carportdach. Sie gibt in klaren Nächten (Winternächten) Wärmeenergie als Temperaturstrahlung nach oben ab, wird also selbst sehr kalt. Die Terrassendielen, auf denen die Plane liegt, kühlen dadurch auch ab (Temperaturleitung). Relativ "wärmer" bleibt jedoch der Untergrund (egal ob Erdboden oder vielleicht ein Betonestrich). In den Maßstäben der absoluten Temperatur ist "saukalt" eben auch noch relativ warm.

Der Untergrund ist nämlich gegen Auskühlung relativ gut geschützt: er gibt natürlich auch Temperaturstrahlung nach oben ab; nämlich in den Luftzwischenraum zum Terrassenbelag. Aber er empfängt auch Temperaturstrahlung von oben. Auch wenn Plane und Dielen auf – 10 °C abkühlen, sind das immer noch 263 K (die Strahlungsleistung ist der vierten Potenz der absoluten Temperatur proportional).

Der zwar kalte, aber doch "relativ warme" Untergrund ist offenporig und gibt Wasserdampf nach oben in den Luftzwischenraum ab. Der kondensiert an der kalten Plane und sickert in die Terrassendielen, vielleicht kondensiert er teilweise auch schon direkt an den ähnlich kalten Terrassendielen.

Und wenn man dann im Frühjahr hoffnungsfroh die Plane von der Terrasse nimmt (man hat ja die Terasse vor Regen und Schnee gut geschützt), ist es darunter pflotschnass.

[Heimfried]

Und warum säuft Franks Holzdach nun wahrscheinlich nicht ab, obwohl er das auch mit Plane bedecken will?

Weil die Holzschicht auf ihrer Unterseite zwar Feuchte (wasserdampf) aufnimmt, aber auch dort wieder los wird, wenn die Verhältnisse günstig sind.

Holz ist ein poriger Stoff und Wasserdampf kann sich im Holz (und durch das Holz) bewegen, wenn auch langsam. Wenn in klaren Nächten die Plane auf dem Dach auskühlt, weil sie viel Wärmeenergie durch Temperaturstrahlung verliert, wandert innerhalb des Holzes zwar Wasserdampf in Richtung der kalten Seite des Holzes, aber wenn es nur Poren, aber keine Ritzen gibt, kommt der Nachschub (aus der Luft in das Holz) nur sehr langsam. Er kann nur von der Holzunterseite kommen, die ist aber wärmer als die Kaltseite (Holz ist kein guter Wärmeleiter) und ist deshalb weniger der Kondensation aus der Luft ausgesetzt.

Wenn am Tag die Sonne auf das Dach scheint, kehren sich die Verhältnisse um: oben, auf der LKW-Planenseite ist jetzt die Warmseite des Holzes, der Wasserdampf im Holz diffundiert nach unten und wird das Holz teilweise wieder verlassen.

[Heimfried]

Das im Prinzip gleiche Dach als Kajütdach eines ganzjährig bewohnten Bootes kann trotzdem prima verfaulen, warum das?

Feuchtestatistik: wie oft wandert der Wasserdampf nach oben (es muss dort keine LKW-Plane liegen, es kann auch Blech sein oder eine Epoxi-Schicht) und wieviel Feuchte wird dabei transportiert und von unten aus der Luft aufgenommen? Wie oft wandert der Wasserdampf nach unten und wird das Holz den Dampf dann unten wirklich los?

Als "Motor" der Wasserdampfbewegung (in Luft oder in porigen Baustoffen) wird der Partialdruck (Teildruck) des Wasserdampfes angesehen. Der Diffusionsstrom geht immer vom höheren zum niedrigeren Teildruck.

In einem permanent bewohnten Boot ist es so, dass viel mehr Wasserdampf erzeugt wird (Atmung, Transpiration, Kaffeekochen, Abwaschen, ...) und dementsprechend ein höherer Teildruck des Wasserdampfes auf der Dachunterseite vorhanden ist. Türen und Fenster werden auch im Winter nicht so oft offen sein, wie auf einem Floßboot in der Sommersaison (Lüften schafft Wasserdampf hinaus).

Es drängt also mehr und häufiger Wasserdampf von unten in die Holzschicht, speziell dann, wenn das Dach kalt wird. Wenn die Sonne dann aufs Dach scheint, marschiert zwar in der Holzschicht der Wasserdampf auch wieder von oben nach unten, aber auf der Unterseite kann er nur dann die Holzschicht verlassen, wenn der Teildruck des Wasserdampfes in der Luft niedrig genug ist.

[volkerma]

Ich habe sowohl mit Epoxid, als auch mit Polyester bei zu wenig Temperatur in Verbindung mit hoher Luftfeuchte garbeitet. Das Ergebnis war in beiden Fällen unterirdisch. Geschlossene Werkstatt und 20 Grad sind der Weg.

[Ölfinger]

Zitat von volkerma

... Geschlossene Werkstatt und 20 Grad sind der Weg.

Ich halte das eher für ein mitteleuropäisches Problem,