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Schlichting!: Verräterische Tröpfchenmuster

Auf welchen Wegen fließt Luft an Fenstern entlang? Das lässt sich herausfinden, indem man die Tröpfchenmuster auf einer beschlagenen Scheibe analysiert.

Beschlagene Zimmerfenster haben wenig Überraschendes zu bieten – es sei denn, man schaut genauer hin. In bestimmten Fällen stellt man nämlich fest, dass sich die Tröpfchen meist nicht einfach gleichmäßig über die Scheibe verteilen, sondern einem bestimmten Muster folgen. Warum ist das so?

Die Lösung des Rätsels ist in den Luftströmungen entlang des Fensters zu suchen. Da sie sich aber nicht einfach fotografieren lassen, nähert man sich dem Problem erst einmal gedanklich. Die Ursache beschlagener Scheiben ist Luftfeuchtigkeit. Je nach Umgebungsbedingungen verdampft oder kondensiert flüssiges Wasser ständig, der Wasserdampfdruck schwankt im gleichen Maß mit. Ihm entspricht eine bestimmte Dichte des Wasserdampfs, die man als absolute Feuchte bezeichnet.

Gemessen wird allerdings meist etwas anderes: Hygrometer geben typischerweise die relative Feuchte an, also das Verhältnis der absoluten zur maximalen Feuchte. Maximale Feuchte herrscht dann, wenn genauso viel Wasser verdunstet wie kondensiert; der entsprechende Druck wird als Sättigungsdampfdruck bezeichnet. Die Temperatur spielt ebenfalls eine Rolle. Nimmt sie zu, wachsen auch Sättigungsdampfdruck und damit maximale Feuchte. Bei kochendem Wasser erreicht der Dampfdruck den Wert des Luftdrucks in der Umgebung. Dann ist keine weitere Steigerung mehr möglich.

Was muss nun geschehen, damit in einem Haus die Scheiben beschlagen, wenn es innen geheizt und draußen kühl ist? ...

November 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft November 2013

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