Feuchtkugeltemperatur-Rechner
Feuchtkugeltemperatur und psychrometrische Differenz aus Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit nach der Stull-Formel berechnen.
Berechnungsbeispiele
Wie benutzt man den Feuchtkugeltemperatur-Rechner?
Die Feuchtkugeltemperatur ist die tiefste Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen lässt. Für die Berechnung brauchen 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 wählen Sie die Einheit (°C oder °F). Geben Sie danach die relative Luftfeuchtigkeit als Prozentzahl ein, zum Beispiel 60 für 60 Prozent. Das Tool berechnet sofort die Feuchtkugeltemperatur und die psychrometrische Differenz. Diese Differenz zwischen Trocken- und Feuchtkugeltemperatur zeigt, wie trocken die Luft ist: Ein großer Abstand bedeutet niedrige Luftfeuchtigkeit und hohes Verdunstungspotenzial. Bei 30 °C und 50 Prozent sind es 7,7 K. Meteorologie, Arbeitsschutz und Sport nutzen den Wert, um Hitzestress bei Außenarbeit oder Training einzuschätzen.
Welche Formel liegt der Berechnung zugrunde?
Für die digitale Schätzung ohne Psychrometer eignet sich die empirische Stull-Formel. Roland Stull (University of British Columbia) hat sie 2011 im Journal of Applied Meteorology and Climatology veröffentlicht: \[T_w = T \cdot \arctan\!\left(0{,}151977 \sqrt{\mathrm{RH} + 8{,}313659}\right) + \arctan(T + \mathrm{RH}) - \arctan(\mathrm{RH} - 1{,}676331) + 0{,}00391838 \cdot \mathrm{RH}^{3/2} \cdot \arctan(0{,}023101 \cdot \mathrm{RH}) - 4{,}686035\]
Dabei ist \(T\) die Trockenkugeltemperatur in °C und \(\mathrm{RH}\) die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent, die Arkustangens-Werte rechnen in Radiant. Die Formel gilt für \(T\) von -20 °C bis +50 °C, \(\mathrm{RH}\) von 5 bis 99 Prozent und Luftdruck auf Meeresniveau. Stull nennt Abweichungen zwischen -1 K und +0,65 K. Die Formel bildet ab, dass Verdunstung latente Wärme verbraucht und die Luft abkühlt, bis sie gesättigt ist.
Ein Beispiel: Bei 35 °C und 80 Prozent Luftfeuchtigkeit ergibt die Formel 31,9 °C. Das liegt nahe an der Grenze von 35 °C, die Sherwood und Huber 2010 in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) als theoretische Anpassungsgrenze des Menschen an Hitzestress beschrieben haben. Spätere Laborstudien an jungen, gesunden Probanden (Vecellio et al., 2022) fanden die kritische Grenze schon deutlich darunter.
Nützliche Tipps 💡
- Die Stull-Formel setzt Luftdruck auf Meeresniveau voraus. In großer Höhe liegt die tatsächliche Feuchtkugeltemperatur bei gleichen Messwerten etwas niedriger, das Tool überschätzt sie dort leicht.
- Temperatursensor im Schatten und gut belüftet aufstellen, damit Strahlung die Messwerte nicht verfälscht.
- Bei 100 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit ist die Feuchtkugeltemperatur gleich der Trockenkugeltemperatur: Verdunstung findet nicht mehr statt.
📋Schritte zur Berechnung
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Umgebungstemperatur eintragen und Einheit wählen (°C oder °F).
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Relative Luftfeuchtigkeit als Prozentzahl eingeben, zum Beispiel 60 für 60 Prozent.
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Auf "Berechnen" klicken, um Feuchtkugeltemperatur und psychrometrische Differenz zu erhalten.
Häufige Fehler ⚠️
- Feuchtkugeltemperatur mit dem Taupunkt verwechseln: Bei 30 °C und 50 Prozent liegt der Taupunkt bei 18,4 °C, die Feuchtkugeltemperatur bei 22,3 °C.
- Luftfeuchtigkeit als Dezimalzahl eingeben, zum Beispiel 0,6 statt 60 Prozent.
- Den Grenzwert von 35 °C Feuchtkugeltemperatur ignorieren: Ab hier kann der Körper ohne Kühlung keine Wärme mehr abgeben, kritisch wird es schon früher.
- Die Formel außerhalb von -20 °C bis +50 °C oder 5 bis 99 Prozent Luftfeuchtigkeit anwenden.
Typische Einsatzbereiche der Feuchtkugeltemperatur📊
Hitzestress für Beschäftigte und Sportler bewerten, z. B. entsprechen 35 °C bei 80 Prozent Luftfeuchtigkeit 31,9 °C Feuchtkugeltemperatur.
Kühltürme und Verdunstungskühler auslegen: Das Wasser lässt sich theoretisch nur bis zur Feuchtkugeltemperatur abkühlen, praktisch bleibt es meist 3 bis 6 K darüber.
Die kritische Klimagrenze von 35 °C Feuchtkugeltemperatur bei Hitzewellen im Blick behalten.
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