Lüftungskanäle Wärmerückgewinnung Luftstrom - Temperaturen Kühlerleistung - Enthalpie - Taupunkt Lüftungskanalgewicht Mollier-i-x-Diagramm Auslegung von Lüftungsgeräten

Interaktives Mollier-i-x-Diagramm

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Zustandspunkte

Punkt	t [°C]	φ [%]	x [g/kg]	h [kJ/kg]	t_r [°C]	t_m [°C]	ρ [kg/m³]
A	-5,0	80,0	1,98	-0,10	-7,6	-5,9	1,315
B	22,0	12,2	1,98	27,16	-7,6	9,2	1,195

t [°C]

φ [%]

Zustandsänderungen

Erwärmen

A → B

Δh:27,26kJ/kg

Leistung:9,09kW

V:913m³/h

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Mollier-i-x-Diagramm online — Psychrometrie-Rechner für die TGA

Interaktives Mollier-i-x-Diagramm zur Analyse feuchter Luft und zur Auslegung thermodynamischer Zustandsänderungen in Lüftungs-, Klima- und Wärmerückgewinnungsanlagen. Der Rechner liefert den vollständigen Satz an Zustandsgrößen — Temperatur t [°C], relative Feuchte φ [%], Wassergehalt x [g/kg], spezifische Enthalpie h [kJ/kg], Taupunkttemperatur t_T [°C], Feuchtkugeltemperatur t_F [°C] und Dichte ρ [kg/m³] — aus zwei beliebigen Eingabewerten.

Das Werkzeug deckt alle üblichen Zustandsänderungen der RLT-Geräte ab: Erwärmen, Trockenkühlen, Kühlen mit Entfeuchtung am Kühler (ADP), adiabate Befeuchtung, Dampfbefeuchtung und Mischen von Strömen. Für jede Zustandsänderung berechnet der Rechner die thermische Leistung [kW], den Wasser- oder Dampfbedarf [kg/h] und den Endpunkt im Diagramm. PDF-Export des Projekts mit Diagramm und Punkttabelle.

Mollier-Rechner in 3 Schritten nutzen

Zustandspunkt hinzufügen: Klicke auf das Diagramm (Punkt bei angeklicktem t, x) oder gib Temperatur t und relative Feuchte φ im rechten Formular ein. Der Punkt erscheint in der Tabelle mit allen Größen (x, h, t_T, t_F, ρ). Punkte lassen sich per Drag-and-Drop verschieben — alle Werte aktualisieren sich live.

Zustandsänderung definieren: Im Panel „Zustandsänderungen” Typ wählen (Erwärmen, Trockenkühlen, Kühler, adiabate/Dampfbefeuchtung, Mischen), Startpunkt und Zielgröße angeben (z. B. Endtemperatur oder ADP am Kühler). Trockenluftmassenstrom in kg/h eintragen. Der Rechner bestimmt den Endpunkt und zeichnet den Zustandsänderungsvektor.

Ergebnisse lesen und Projekt speichern: In der Prozessliste stehen thermische Leistung in kW, Kondensatstrom (Kühler) bzw. zugeführtes Wasser/Dampf (Befeuchter) in kg/h sowie Warnungen (Unterschreiten des Taupunkts, Nebelbildung bei adiabater Befeuchtung). PDF-Export liefert Diagramm, Punkt- und Prozesstabelle — anhangfertig.

Was der Mollier-Rechner berechnet

Aus den eingegebenen Punkten und Zustandsänderungen liefert der Rechner:

Zustandspunkt-Größen — je Punkt der vollständige Satz: t, φ, x, h, t_T, t_F, ρ. Berechnung nach psychrometrischen Standardgleichungen (Magnus-Tetens für den Sättigungsdampfdruck, ideales Gasgesetz) bei Atmosphärendruck 101,325 kPa.
Thermodynamische Zustandsänderungen — Vektor im Diagramm, Typ (Autoklassifikation bei Verbindung zweier Punkte), Endpunkt, Zuwächse ΔH und Δx.
Thermische Leistung und Wasserbedarf — für den gegebenen Trockenluftmassenstrom: Heiz- bzw. Kühlerleistung in kW (Q = ṁ·Δh), Kondensatstrom am Kühler in kg/h, Wasser-/Dampfbedarf der Befeuchter.
Projektierungshinweise — Meldungen über ungewolltes Unterschreiten des Taupunkts, Nebelgefahr bei adiabater Befeuchtung (Überschreiten von φ = 100 %), unerreichbarer Endpunkt am gewählten Kühler (ADP oberhalb des Strom-Taupunkts).

Zustandsgrößen feuchter Luft — Bedeutung

Jeder Punkt im Mollier-Diagramm ist ein Satz zusammenhängender Zustandsgrößen. Zwei unabhängige Größen legen den Luftzustand eindeutig fest — den Rest ergänzt der Rechner:

Trockenkugeltemperatur t [°C]

Mit einem normalen Thermometer gemessene Temperatur, unabhängig von der Feuchte. Vertikale Diagrammachse. Typische Auslegungswerte für Mitteleuropa: Winter t_w = −20 °C, Sommer t_s = 32 °C.

Relative Feuchte φ [%]

Verhältnis des aktuellen Wasserdampfdrucks zum Sättigungsdampfdruck bei gleicher Temperatur. Orange Kurven im Diagramm, 10 %–100 %. Komfortbereich im Wohnraum: 40–60 %. Über 70 % begünstigt Schimmel, unter 30 % reizt die Schleimhäute.

Wassergehalt x [g/kg Trockenluft]

Wasserdampfmasse je 1 kg Trockenluft (konstante Bezugsmasse — daher wird x in Lüftungsbilanzen verwendet). Geneigte Diagrammachse. Erwärmen und Trockenkühlen ändern x nicht — vertikale Bewegung entlang x = const.

Spezifische Enthalpie h [kJ/kg]

Gesamte Wärmeenergie von 1 kg feuchter Luft (Summe aus fühlbarer Wärme und Verdampfungswärme des Wasserdampfs). Schräge Linien im Diagramm. Zentrale Größe für die Auslegung von Erhitzern und Kühlern: Q = ṁ · Δh, mit ṁ als Trockenluftmassenstrom in kg/s.

Taupunkttemperatur t_T [°C]

Temperatur, bei der der aktuelle Wassergehalt x die Sättigung (φ = 100 %) erreicht. Entscheidend für die Bewertung von Kondensationsrisiken an Bauteilen, Rohrleitungen, Kühleroberflächen. Ist t_Oberfläche < t_T, kondensiert Wasserdampf darauf.

Feuchtkugeltemperatur t_F [°C]

Temperatur, die ein mit feuchter Gaze umhüllter Thermometer bei adiabater Befeuchtung bis zur Sättigung annimmt. Auslegungsgröße für Verdunstungskühler und adiabate Befeuchter — die minimal erreichbare Temperatur ohne externe Kälteleistung.

Dichte feuchter Luft ρ [kg/m³]

Masse von 1 m³ feuchter Luft im gegebenen Zustand. Beeinflusst die Umrechnung zwischen Volumen- (m³/h) und Massenstrom (kg/h) — wichtig für Energiebilanzen. Standardwert bei t = 20 °C, φ = 50 %: ρ ≈ 1,20 kg/m³; Außenluft im Winter (−20 °C): ρ ≈ 1,39 kg/m³.

Zustandsänderungen im Mollier-Diagramm

Der Rechner unterstützt 6 Typen — im realen RLT-Gerät bilden sie eine Kette: Filterung → Wärmerückgewinnung → Erhitzer → Kühler → Befeuchter → Ventilator. Jede Zustandsänderung hat ihren charakteristischen Verlauf:

Erwärmen (Erhitzer) — vertikale Bewegung nach oben

Die Luft nimmt fühlbare Wärme auf, ohne dass sich der Wassergehalt ändert (x = const). Temperatur und Enthalpie steigen, die relative Feuchte φ sinkt (trockenes Erwärmen!). Leistung: Q = ṁ · c_p · Δt ≈ ṁ · Δh. Typische Anwendungen: Nacherhitzer im RLT-Gerät, Heizkörper, Wärmepumpen-Wärmetauscher im Heizbetrieb.

Trockenkühlen — vertikale Bewegung nach unten (oberhalb t_T)

Kühlung bei x = const, wenn die Oberflächentemperatur des Wärmetauschers oberhalb des Taupunkts liegt. Keine Kondensation; gesamte Leistung ist fühlbar. Typisch für bereits entfeuchtete Luft oder kleine Temperaturunterschiede (z. B. WRG-Kühlung in Übergangszeiten).

Kühler mit Entfeuchtung (ADP) — Gerade zum ADP

Liegt die Kühleroberflächentemperatur (ADP — apparatus dew point) unterhalb des Taupunkts des Luftstroms, kondensiert Wasserdampf an den Lamellen. Der reale Verlauf ist eine Gerade vom Eintrittspunkt direkt zum ADP auf der Sättigungskurve (φ = 100 %); die Luft läuft nicht zuerst zur Sättigung und anschließend entlang ihr. Der tatsächliche Austrittspunkt wird durch den Bypass-Faktor (BF) bestimmt — den Luftanteil, der das ADP umgeht und sich mit dem auf ADP gekühlten Strom mischt. Der Rechner liefert Gesamtleistung (fühlbar + latent) und Kondensatstrom.

Adiabate Befeuchtung (Wasser) — entlang einer Isenthalpe (h ≈ const)

Wasser wird in den Luftstrom gesprüht und verdunstet unter Wärmeentzug aus der Luft — Temperatur sinkt, Feuchte steigt, Enthalpie bleibt nahezu konstant (ideal h = const). Verwendung: „natürliche” sommerliche Zuluftkühlung (adiabate Kühlung). Grenze: die Sättigungslinie ist nicht überschreitbar — Nebel entsteht.

Dampfbefeuchtung — x steigt mit geringem t-Anstieg

Einblasen von Wasserdampf mit hoher Enthalpie (≈ 2675 kJ/kg bei 100 °C). Dominant steigt der Wassergehalt x; die Temperatur nimmt spürbar zu (Dampf bei ~100 °C ist deutlich wärmer als Zuluft bei 20–25 °C), im Vergleich zum latenten Enthalpiezuwachs bleibt der t-Anstieg jedoch gering. Die Verlaufsrichtung im Diagramm hängt von der Dampfenthalpie ab. Eingesetzt in Krankenhäusern, Serverräumen, Museen — wo präzise Feuchteregelung ohne biologisches Kontaminationsrisiko gefordert ist (im Gegensatz zur adiabaten Befeuchtung).

Mischen zweier Ströme — Punkt auf der Geraden A–B

Zusammenführung zweier Luftströme mit unterschiedlichen Zuständen (z. B. Umluft + Außenluft). Der Mischpunkt liegt auf der Geraden zwischen A und B, Position nach dem Hebelgesetz der Trockenluft-Massenströme: x_mix = (ṁ_A·x_A + ṁ_B·x_B) / (ṁ_A + ṁ_B), analog für h.

Praktische Auslegungshinweise

Bei der RLT-Auslegung immer die gesamte Zustandsänderungskette in einem Diagramm aufzeichnen — so fallen Widersprüche auf (z. B. Nacherhitzer „kalt” bemessen statt nach dem Kühler). Für einen Kühler mit Entfeuchtung gilt: Die reale Leistung hängt vom Bypass-Faktor (BF) ab — dem Luftanteil, der den ADP umgeht. Typische BF-Werte: 4-reihiger Kühler 0,15–0,25; 6-reihig 0,05–0,15. Niedriger BF = bessere Entfeuchtung, aber höherer Druckverlust. Bei adiabater Befeuchtung prüfen, dass der Endpunkt unter φ ≈ 90 % bleibt — darüber bildet sich Nebel und das Korrosionsrisiko im Kanal steigt. Bei der Nacherhitzer-Auslegung Winterbedingungen beachten: Für Mitteleuropa (t_w = −20 °C) und ca. 30 % Raumfeuchte nach dem Befeuchter liegt der Nacherhitzer bei 30–50 % der Vorerhitzerleistung. Regelziel im Raum: relative Feuchte im Winter über 30 % (Komfort), im Sommer unter 60 % (Hygiene).