Luftbefeuchter

Was ist die optimale relative Luftfeuchtigkeit (RH) für den Menschen? Die Meinungen gehen auseinander, doch bei den meisten Schätzungen zur „optimalen“ relativen Luftfeuchtigkeit in Innenräumen geht es in erster Linie um das Haus und nicht um die Menschen, die darin leben. Die für die menschliche Gesundheit optimalen Werte liegen zwischen 40 und 70 % ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1474709)  . Die Luftfeuchtigkeit in einem Regenwald fällt nie unter 80 %, und selbst in der Savanne liegt die relative Luftfeuchtigkeit meist über 50 %, falls dies als Anhaltspunkt dafür dienen kann, an welche relative Luftfeuchtigkeit sich der Mensch angepasst hat. Meistens setzen Menschen jedoch Luftbefeuchter ein, wenn sie Symptome bemerken, und die Anforderungen zur Linderung dieser Symptome können sich von denen gesunder Menschen unterscheiden. Anekdotischen Berichten zufolge verschwinden manche Hustenarten erst unter einer heißen Dusche bei über 37 °C, wo die relative Luftfeuchtigkeit nahe bei 100 % liegt. Unter diesen Bedingungen kondensiert wahrscheinlich Wasser in den Atemwegen, wodurch der Schleim verdünnt wird, was zu einer besseren Entfernung von Fremdkörpern und einem verringerten postnasalen Tropf* führt. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass nicht alle Infektionen der Atemwege von einer höheren Luftfeuchtigkeit profitieren, z. B. Krupp (finnisch: kurkunpääntulehdus) scheint von der Luftfeuchtigkeit unbeeinflusst zu sein, obwohl lange Zeit das Gegenteil angenommen wurde ( http://www.cjem-online.ca/v6/n5/p357  versus http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1906598)  . Interessanterweise scheint die Verwendung sowohl von Luftbefeuchtern als auch von Luftentfeuchtern positiv mit Asthma im Kindesalter assoziiert zu sein ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2966669)  , was auf ein hygienisches Problem mit solchen Geräten im Allgemeinen hindeuten könnte. Auch bei Asthma ist eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kontraindiziert, obwohl diese Empfehlung offenbar hauptsächlich auf dem indirekten Effekt durch vermehrten Schimmel- und Milbenbefall oder bakterielle Kontamination beruht. Ich konnte kaum Belege für eine direkte negative Auswirkung hoher relativer Luftfeuchtigkeit auf Asthma finden, und einige Asthmaexperten haben nichts gegen eine angemessene Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit mittels eines Luftbefeuchters einzuwenden, vorausgesetzt, das Gerät wird sauber gehalten und die Luftfeuchtigkeit bleibt innerhalb sicherer Grenzen, um sicherzustellen, dass sie nicht zu einer erhöhten Allergenexposition beiträgt (z. B. http://asthma.ca/corp/services/pdf/asthma_humidifiers_vaporizers2_eng.pdf)  . Weitere Informationen zum Zusammenhang zwischen relativer Luftfeuchtigkeit und Asthma finden Sie unter https://books.google.fi/books?id=ehuYVX2-hWYC&num=10.The  . Ein Problem bei relativen Luftfeuchtigkeiten zwischen 40 und 70 % ist, dass sie das Schimmelwachstum begünstigen können. Die Situation ist jedoch etwas kompliziert. Selbst eine relative Luftfeuchtigkeit von 70 % ist kein großes Problem, wenn keine Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenbereich bestehen. Schimmel benötigt Wasser zum Wachsen, und Wasser kondensiert, wenn die relative Luftfeuchtigkeit 100 % erreicht. Bei relativen Luftfeuchtigkeiten von 40–70 % geschieht dies, wenn kalte Oberflächen auf warme Luft treffen (Fenster, Außenwände). Wenn diese Kondensationszone die Feuchtigkeit weder puffern (falsches Material) noch ableiten kann (luftdichte Materialien), entsteht ein Problem (siehe z. B. http://www.hs.fi/kotimaa/a1416111843440  , Artikel auf Finnisch). Daher ist Schimmel in Innenräumen in kälteren Klimazonen ein größeres Problem, und die „optimale“ Luftfeuchtigkeit für das Haus variiert von Saison zu Saison, wobei sie in der kalten Jahreszeit am niedrigsten ist. In Ländern mit kalten Wintern kann bereits eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit Schimmelbildung begünstigen. Bei -30 °C wird empfohlen, dass die relative Luftfeuchtigkeit nicht über 15 % liegt. Das ist ein so niedriger Wert, dass vermutlich sogar ansonsten gesunde Menschen gesundheitliche Probleme bekommen*. Schätzungen zufolge haben etwa 20 % aller Gebäude in Finnland ein Schimmelproblem ( http://uutiset.hometalkoot.fi/component/dpcontentplugin/files/download/20/Kosteus-%20ja%20hometalkoot%20toimenpideohjelma.pdf  , Artikel auf Finnisch).Aus diesem Grund wird in finnischen Gebäuden heutzutage meist eine Zwangsbelüftung eingesetzt, um sicherzustellen, dass ständig trockene Luft durch alle Räume geblasen wird. Wenn die Temperatur auf -20 °C oder darunter sinkt, kann die relative Luftfeuchtigkeit in Innenräumen auf bis zu 15 % fallen. Das ist so niedrig, dass die meisten Menschen über Atemwegsbeschwerden und trockene, rissige Haut klagen. Also machen sie sich auf den Weg, um einen Luftbefeuchter zu kaufen. Aber bringen diese wirklich etwas? Auf dem Markt gibt es hauptsächlich zwei verschiedene Arten von Luftbefeuchtern für den Hausgebrauch: solche, die Wasser durch Erhitzen verdampfen, und solche, die mittels Ultraschall einen Wassernebel erzeugen ( http://en.wikipedia.org/wiki/Humidifier)  . Ich fand den Heiztyp völlig nutzlos: Um eine spürbare Erhöhung der Luftfeuchtigkeit zu erreichen (von den typischen winterlichen 30 % oder weniger in finnischen Wohnungen auf einen Wert über 40 %), musste ich die Luftwechselrate verringern, indem ich die Lüftungsschlitze, die Luft in den Raum blasen, teilweise blockierte, etwa so: . Dadurch wurde es im Raum unerträglich heiß, da der Luftbefeuchter nicht nur Wasser verdunstet, sondern auch als recht effizientes Heizelement fungiert (Ich habe den UFOX 3S ausprobiert: http://www.ufox.fi/ilmankostuttimet  mit einer Leistung von 165 W, der bis zu 150 ml pro Stunde verdampfen kann. Die einzige Alternative war also ein Ultraschall-Verdampfer. Wie gut sie die relative Luftfeuchtigkeit erhöhen, hängt hauptsächlich von der Luftwechselrate (ACH, http://en.wikipedia.org/wiki/Air_changes_per_hour  , auf Finnisch „ilmanvaihtokerroin“) ab. Das ist eine Zahl, die angibt, wie viele Kubikmeter Luft pro Stunde pro Kubikmeter Raumvolumen ausgetauscht werden (m³/h/m³). Hier in Finnland gibt es eine Vorschrift, wonach dieser Wert mindestens 0,5 betragen muss, doch in der Regel liegen die tatsächlichen Werte in Wohnhäusern heutzutage weit darüber. Im Zusammenhang mit diesem Mindestwert werden jedoch meist die gesundheitlichen Auswirkungen auf die Bewohner diskutiert (Radon, Ausgasungen aus Möbeln usw.), nicht aber die Auswirkungen auf das Gebäude (siehe z. B. hier: https://www.rakennustieto.fi/Downloads/RK/RK070304.pdf  , Artikel auf Finnisch).Ich habe eine grobe Berechnung angestellt, wie viel Wasserverdunstung erforderlich ist, um die relative Luftfeuchtigkeit in einem kleinen Raum über 40 % zu halten, und diese Werte dann mit meinen Beobachtungen verglichen, als wir den Luftbefeuchter im Zimmer meiner Tochter einsetzten, um ihren nächtlichen Husten zu lindern. Die Datenpunkte:

• Außentemperatur: ca. -5 °C
• Raumtemperatur: ca. 21 °C
• Relative Luftfeuchtigkeit draußen: 80 % (typisch für einen finnischen Winter)
• Raumvolumen: 25,6 m³ (ca. 10 m²)
• Verwendeter Luftbefeuchter: OBH Nordica 6162 (max. 300 ml/h)
• Luftwechselrate (ACH): 2–3 (geschätzt anhand der Wassermenge, die das Gerät verdunstet, um eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 % aufrechtzuerhalten)

Wie hoch muss die Verdunstungsrate sein, wenn 40 % relative Luftfeuchtigkeit angestrebt werden, die Außentemperatur -5 °C und die relative Luftfeuchtigkeit im Freien 80 % beträgt und die Tür geschlossen ist**? Wenn diese Luft von -5 °C auf 21 °C erwärmt wird, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit von 80 % auf 15,6 %. Um sie in einem Raum von 25,6 m³ auf 40 % r. F. zu erhöhen, sind 114 ml Wasser pro Stunde erforderlich, wenn der Luftwechsel pro Stunde (ACH) 1 beträgt. Wenn unser Luftbefeuchter auf die maximale Leistung eingestellt ist, erreicht die Luftfeuchtigkeit keine 40 % (sie ändert sich tatsächlich kaum). Um die Luftfeuchtigkeit steigen zu lassen, muss ich die Zwangsbelüftung teilweise blockieren. Ich habe mit unterschiedlichen Blockierungsgraden experimentiert und eine Einstellung gefunden, bei der die relative Luftfeuchtigkeit auf über 40 % steigt, wenn der Luftbefeuchter mit seiner maximalen Leistung von ~300 ml/Stunde läuft. Dadurch ist der Tank in weniger als einem Tag leer, was darauf hindeutet, dass unser ACH (Luftwechselrate) zwischen 2 und 3 liegen muss (bei teilweise blockierten Lüftungsöffnungen!). Nach finnischen Standards sollte ein Raum mindestens einen ACH von 0,5/h aufweisen. Wie wahrscheinlich die meisten neueren finnischen Wohnungen übertrifft unsere Wohnung daher den Mindest-ACH um ein Vielfaches. Der Grund für diese massive Luftzirkulation ist wiederum die Vermeidung von Schimmelproblemen.Dies zeigt, dass der Nordica, der zu den Verdampfern mit hoher Leistung gehört, im Winter (wenn man ihn braucht) gerade für einen kleinen Raum ausreicht. Vorausgesetzt, man blockiert die Zwangsbelüftung teilweise. In den technischen Daten wird für die maximale Raumgröße „50 m²“ angegeben, was mehr als das Vierfache des Raums ist, in dem ich ihn getestet habe. Der Wert von 50 m² basiert bei der Berechnung wahrscheinlich auf dem offiziellen Mindestwert von ACH = 0,5. Natürlich kann man mit einem Luftbefeuchter ein Schimmelproblem verursachen: Das Problem sind kalte Oberflächen wie das Fenster, an denen Wasser selbst bei relativ niedriger relativer Luftfeuchtigkeit leicht kondensiert. Der Nordica verfügt über die praktische Funktion, sich bei einer voreingestellten relativen Luftfeuchtigkeit (die maximal auf 70 % eingestellt werden kann) auszuschalten. Wie sieht es mit Luftbefeuchtern mit geringerer Verdunstungsleistung aus? Ich würde vermuten, dass sie größtenteils nutzlos sind, es sei denn, man bläst die feuchte Luft direkt ins Gesicht. Ultraschall-Luftbefeuchter müssen regelmäßig gereinigt werden. Andernfalls blasen sie Keime in die Luft und verschlimmern die Situation, anstatt sie zu verbessern. Und die Reinigung ist nicht einfach, da man keine Reinigungsmittel verwenden darf (die Rückstände könnten in die Lunge gelangen ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24488371))  . Ich vermute, 70-prozentiges Ethanol wäre zur Reinigung in Ordnung, wenn man es gründlich verdunsten lässt, bevor man das Gerät wieder benutzt.

*Seltsamerweise sind einige allgemein akzeptierte Zusammenhänge zwischen trockener Luft und Symptomen der Atemwege (z. B. Nasenbluten) in der Fachliteratur umstritten (z. B. http://dx.doi.org/10.1258/0022215054798032  versus http://www.b-ent.be/articles/2014-10-3-199-Kemal.pdf)  . Beim Lesen der Fachliteratur hat es mich überrascht, dass Wissenschaftler nur einfache Zusammenhänge herstellen (z. B. zwischen Temperatur und der Häufigkeit von Nasenbluten), obwohl klar ist, dass der Zusammenhang auf einer Kombination aus Temperatur, Luftfeuchtigkeit und den Belüftungsgewohnheiten in Wohnräumen beruht (da sich Menschen in kalten Klimazonen in den Wintermonaten vorwiegend in Innenräumen aufhalten). Der Artikel, der keinen Zusammenhang mit der Jahreszeit aufzeigt (Bray et al. 2005), stammt bemerkenswerterweise aus London/Großbritannien, wo die saisonalen Temperaturschwankungen deutlich geringer sind als in vielen anderen Ländern mit kontinentalerem Klima. Die Verwendung meteorologischer Daten ist ebenfalls nicht sehr aussagekräftig, wenn man mögliche Auswirkungen des Raumklimas ermitteln möchte…

**Es war unbedingt notwendig, die Tür des Raums, den ich befeuchtete, zu schließen. Nach 10 Stunden Betrieb bei maximaler Leistung erreichte die Luftfeuchtigkeit 40 % relative Luftfeuchtigkeit (RH), ausgehend von einem Ausgangswert von 25 %. Beim Öffnen der Tür sank die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb weniger Stunden wieder ziemlich schnell ab.