Feuchtigkeitsgradienten

Feuchtigkeitsgradienten bezeichnen räumliche Unterschiede der Feuchtigkeit in einem Medium oder Raum, gemessen als relative Feuchte, spezifische Feuchte oder Wasserdampfdruck. Solche Gradienten sind Grundlage für den Transport von Feuchtigkeit und beeinflussen Kondensation, Verdunstung und Feuchtigkeitsschäden.

Ursachen und Mechanismen sind vielfältig: Temperaturunterschiede verändern die Kapazität der Luft zur Feuchtigkeitsaufnahme; Feuchtigkeitsquellen und -senken wie Verdunstung, Transpiration oder Kondensation erzeugen Gradienten; in porösen Medien treiben Diffusion und advektiver Transport den Feuchtigkeitstransport, während Sorption und kapillare Saugwirkung in Böden und Baustoffen den Verlauf modulieren. Gradienten können zeitlich variieren, etwa durch wechselnde Außenfeuchte oder Bauwerksnutzung.

Messung und Modellierung erfolgen typischerweise durch Sensorarrays, die relative Feuchte, Wasserdampf- oder Dampfdruckwerte aufzeichnen. Zur Beschreibung des Transports werden Feuchtemodellierung oder Diffusionsgleichungen genutzt, beispielsweise J = - D ∇c für den Feuchtigkeitstransport, ergänzt durch Sorption, Kapillar- und advektiven Anteil in komplexeren Medien. In der Praxis werden auch Temperatur- und Feuchtigkeitsfelder gemeinsam betrachtet, um Zusammenhänge zwischen Wärme- und Feuchtezuständen abzuschätzen.

Bedeutung und Anwendung erstrecken sich über Meteorologie, Bauphysik, Bodenkunde und Materialwissenschaft. Feuchtigkeitsgradienten beeinflussen Verdunstung, Kondensation und Feuchtigkeitstrukturen in der Atmosphäre; in Gebäuden steuern sie das Feuchteverhalten von Wänden, Kondensation und das Risiko von Schimmelbildung. In der Landwirtschaft beeinflussen sie die Verfügbarkeit von Wasser für Pflanzen; in Materialien können sie zu Quellen von Verformungen, Alterung oder Abbau beitragen.