Feuchtkugeltemperatur Rechner

Feuchtkugeltemperatur und psychrometrische Differenz berechnen aus Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit nach der Stull-Formel.

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Berechnungsbeispiele

Berechnungsfall Ergebnis
Normaler Sommertag: 30 Grad C bei 50 Prozent Luftfeuchtigkeit Feuchtkugeltemperatur ca. 22,6 Grad C
Extreme Schwule: 35 Grad C bei 80 Prozent Luftfeuchtigkeit Feuchtkugeltemperatur ca. 31,9 Grad C (Warnstufe)
Trockene Hitze: 35 Grad C bei 10 Prozent Luftfeuchtigkeit Feuchtkugeltemperatur ca. 16,1 Grad C

Wie benutzt man den Feuchtkugeltemperatur-Rechner?

Die Feuchtkugeltemperatur gibt die tiefste Temperatur an, die durch Verdunstungskühlung erreichbar ist. Fur die Berechnung benotigen Sie zwei Werte: die Trockenkugeltemperatur, also die normale Lufttemperatur, und die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent.

Tragen Sie die Umgebungstemperatur in das erste Feld ein und wahlen Sie die Einheit (Grad C oder Grad F). Geben Sie anschliessend die relative Luftfeuchtigkeit als Prozentwert ein, zum Beispiel 60 fur 60 Prozent. Das Tool berechnet sofort die Feuchtkugeltemperatur und die psychrometrische Differenz. Diese Differenz zwischen Trocken- und Feuchtkugeltemperatur zeigt, wie trocken die Atmosphare ist: Ein grosser Abstand bedeutet niedrige Luftfeuchtigkeit und hohes Verdunstungspotenzial. In der Meteorologie und im Arbeitsschutz sind diese Werte unverzichtbar, um den Hitzeindex zu bewerten und die Sicherheit bei Aussenarbeit oder Sport einzuschatzen.

Welche Formel liegt der Berechnung zugrunde?

Die praziseste Methode zur digitalen Schatzung ohne physisches Psychrometer ist die empirische Stull-Formel, veroffentlicht 2011 von Prof. Roland Stull (University of British Columbia) im Journal of Applied Meteorology and Climatology:

\[T_w = T \cdot \arctan(0{,}151977 \cdot (RH + 8{,}313659)^{0{,}5}) + \arctan(T + RH) - \arctan(RH - 1{,}676331) + 0{,}00391838 \cdot RH^{1{,}5} \cdot \arctan(0{,}023101 \cdot RH) - 4{,}686035\]

Dabei ist \(T\) die Trockenkugeltemperatur in Grad C und \(RH\) die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent. Die Formel gilt fur den validierten Bereich von -20 Grad C bis +50 Grad C und liefert eine Genauigkeit von etwa 0,1 Grad C. Sie bildet den physikalischen Prozess ab, bei dem die Verdunstung von Wasser latente Warme verbraucht und die Temperatur sinkt, bis adiabatische Sattigung erreicht ist.

Bei 35 Grad C Trockenkugeltemperatur und 80 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit ergibt die Formel eine Feuchtkugeltemperatur von rund 31,9 Grad C, was nahe an der physiologischen Uberlebensgrenze von 35 Grad C liegt, die 2010 von Sherwood und Huber (Proceedings of the National Academy of Sciences) wissenschaftlich beschrieben wurde.

Schaubild des Psychrometers: Trocken- und Feuchtkugelthermometer mit Verdunstungseffekt und psychrometrischer Differenz

Nützliche Tipps 💡

  • In grossen Hohen kann der niedrigere Luftdruck die Verdunstungsrate leicht erhohen und das Ergebnis geringfugig verschieben.
  • Temperatursensor im Schatten und gut belufteten Bereich aufstellen fur korrekte Messwerte.
  • Bei 100 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit ist die Feuchtkugeltemperatur gleich der Trockenkugeltemperatur: Verdunstung findet nicht mehr statt.

📋Schritte zur Berechnung

  1. Umgebungstemperatur eintragen und Einheit wahlen (Grad C oder Grad F).

  2. Relative Luftfeuchtigkeit als Prozentzahl eingeben, zum Beispiel 60 fur 60 Prozent.

  3. Auf "Berechnen" klicken, um Feuchtkugeltemperatur und psychrometrische Differenz zu erhalten.

Häufige Fehler ⚠️

  1. Feuchtkugeltemperatur mit dem Taupunkt verwechseln: Beide beschreiben Sattigungsgrenzen, messen aber unterschiedliche physikalische Groszen.
  2. Luftfeuchtigkeit als Dezimalzahl eingeben, zum Beispiel 0,6 statt 60 Prozent.
  3. Den 35-Grad-C-Grenzwert der Feuchtkugeltemperatur ignorieren, der fur Menschen ohne Kühlung lebensgefährlich ist.
  4. Formel ausserhalb des validierten Bereichs von -20 Grad C bis +50 Grad C anwenden.

Typische Einsatzbereiche der Feuchtkugeltemperatur📊

  1. Hitzestress-Risiken fur Arbeiter und Sportler bei Aussentemperaturen bewerten.

  2. Kühltürme und Verdunstungskuhler auf maximale Leistung optimieren.

  3. Kritische Klimagrenze von 35 Grad C Feuchtkugeltemperatur im Arbeitsschutz überwachen.

  4. Frostschutzbedingungen und Dampfdruckdefizit (VPD) in Gewachshaus und Landwirtschaft bestimmen.

Fragen und Antworten

Was ist die Feuchtkugeltemperatur und warum ist sie wichtig?

Die Feuchtkugeltemperatur ist die tiefste Temperatur, die durch adiabatische Verdunstung von Wasser in der Luft erreichbar ist. Sie ist entscheidend fur den Hitzeschutz, weil sie zeigt, ob der menschliche Korper durch Schwitzen noch genug Warme abgeben kann. Ubersteigt die Feuchtkugeltemperatur 35 Grad C, reicht die Verdunstungsrate des Schweisses nicht mehr aus, um die Kernkorpertemperatur zu stabilisieren, was ohne Kuhlung zu lebensgefährlicher Hyperthermie fuhrt.

Wie unterscheidet sich die Feuchtkugeltemperatur von der Trockenkugeltemperatur?

Die Trockenkugeltemperatur ist die gewohnliche Lufttemperatur. Die Feuchtkugeltemperatur wird mit einem feuchten Tuch um den Sensor gemessen: Verdunstung entzieht dem Thermometer Warme und senkt die angezeigte Temperatur. Die Differenz der beiden Werte, die psychrometrische Differenz, zeigt direkt die Trockenheit der Luft an. Bei 30 Grad C und 50 Prozent Luftfeuchtigkeit betragt diese Differenz rund 7,4 Grad C. Bei 100 Prozent Luftfeuchtigkeit ist sie null, da keine Verdunstung mehr moglich ist.

Warum ist die Feuchtkugeltemperatur kritisch fur die Hitzestress-Bewertung?

Sie ist der genaueste Einzelindikator fur die korperliche Kuhlfähigkeit. Wenn die Feuchtkugeltemperatur steigt, nimmt die Kapazitat der Luft ab, weiteren Wasserdampf aufzunehmen. Sherwood und Huber (PNAS 2010) identifizierten 35 Grad C Feuchtkugeltemperatur als physiologische Uberlebensgrenze: Selbst ein gesunder, ruhender Mensch im Schatten kann ab diesem Wert keine Stoffwechselwarme mehr abgeben. Werte ab 28 Grad C gelten laut WHO-Arbeitsschutzrichtlinien bereits als kritisch fur Aussenarbeiter.

Kann der Rechner fur Innenraume verwendet werden?

Ja. In Fabriken, Gewachshausern und Rechenzentren hilft die Feuchtkugeltemperatur, die Leistungsgrenze von Beluftungssystemen zu prufen. In der Landwirtschaft steuert das Dampfdruckdefizit (VPD), das direkt aus Trocken- und Feuchtkugeltemperatur abgeleitet wird, die Transpiration der Pflanzen. HLK-Planer nutzen den Wert, um Kühltürme zu dimensionieren: Die Feuchtkugeltemperatur der Aussenluft bestimmt, wie weit ein Kühlturm das Wasser theoretisch abkühlen kann.

Was ist die Beziehung zwischen Feuchtkugeltemperatur und WBGT?

Die Feuchtkugeltemperatur ist die Hauptkomponente des WBGT-Index (Wet-Bulb Globe Temperature), der von ISO 7243 als Standard fur Hitzestress am Arbeitsplatz anerkannt ist. Die naturliche Feuchtkugeltemperatur macht typischerweise 70 Prozent des WBGT-Werts aus, die Strahlungstemperatur (Globusthermometer) 20 Prozent und die Lufttemperatur 10 Prozent. Das unterstreicht, dass Luftfeuchtigkeit der wichtigste Einzelfaktor bei hitzebedingten Gesundheitsrisiken ist.

Wie genau sind Online-Berechnungen der Feuchtkugeltemperatur?

Unser Rechner nutzt die Stull-Formel (2011), die im Journal of Applied Meteorology and Climatology veroffentlicht und an 3692 Datenpunkten validiert wurde. Die mittlere Abweichung betragt etwa 0,1 Grad C im Bereich von -20 bis +50 Grad C. Fur Laborprazision oder Hochlagen, wo der Luftdruck erheblich abweicht, bleibt ein physisches Aspirationspsychrometer (Assmann-Typ) der Goldstandard. Fur 99 Prozent der praktischen Sicherheits- und HLK-Anwendungen ist dieses Tool ausreichend prazise.

Welche Formel nutzt der Feuchtkugelrechner?

Der Rechner implementiert die empirische Stull-Gleichung von 2011: \[T_w = T \cdot \arctan(0{,}151977 \cdot (RH + 8{,}313659)^{0{,}5}) + \arctan(T + RH) - \arctan(RH - 1{,}676331) + 0{,}00391838 \cdot RH^{1{,}5} \cdot \arctan(0{,}023101 \cdot RH) - 4{,}686035\] Diese von Prof. Roland Stull (University of British Columbia) entwickelte Formel wurde an einem breiten Datensatz validiert und berucksichtigt die nichtlineare Beziehung zwischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit uber den gesamten meteorologisch relevanten Bereich.
Hinweis: Dieser Rechner dient dazu, hilfreiche Schätzungen zu Informationszwecken bereitzustellen. Obwohl wir uns um Genauigkeit bemühen, können die Ergebnisse je nach örtlichen Gesetzen und individuellen Umständen variieren. Wir empfehlen, bei wichtigen Entscheidungen einen professionellen Berater zu Rate zu ziehen.