Wie funktioniert ein Feuchtesensor — und was misst er nicht?

Die meisten elektronischen Feuchtesensoren für Innenräume arbeiten kapazitiv. Im Kern steckt ein winziger Kondensator: zwei Elektroden, dazwischen eine dünne Schicht aus einem Kunststoff, der Wasserdampf aus der Umgebungsluft aufnimmt und wieder abgibt. Je feuchter die Luft, desto mehr Wassermoleküle lagern sich in dieser Schicht ein.

Wasser verändert die elektrischen Eigenschaften der Schicht deutlich. Dadurch ändert sich die Kapazität des Kondensators, und genau diese Änderung misst die Elektronik. Über eine im Werk hinterlegte Kennlinie wird aus dem elektrischen Wert die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent.

Der Vorteil dieses Prinzips liegt in seiner Robustheit: Es gibt keine offenen Kontakte, die korrodieren, und der Sensor verbraucht sehr wenig Strom. Das macht es für batteriebetriebene Geräte geeignet. Die Kehrseite: Die Schicht reagiert nicht nur auf Wasser, sondern kann über die Jahre auch durch Ausdünstungen, Staub oder dauerhaftes Kondensat altern. Darauf geht der Beitrag zur Messgenauigkeit ein.

Relative Luftfeuchtigkeit ist eine Verhältniszahl. Sie gibt an, wie viel Wasserdampf die Luft enthält, bezogen auf die Menge, die sie bei der aktuellen Temperatur höchstens aufnehmen könnte. Ändert sich die Temperatur, ändert sich die Bezugsgröße — und damit die Prozentzahl, auch wenn kein Gramm Wasser dazugekommen oder verschwunden ist.

Ohne Temperatur ist ein Feuchtewert deshalb kaum zu deuten. 60 Prozent bei 22 °C beschreiben eine völlig andere Situation als 60 Prozent bei 14 °C. Jeder brauchbare Feuchtesensor misst die Temperatur deshalb im selben Gehäuse mit, meist über ein eigenes Temperaturelement direkt neben der Feuchteschicht.

Für die Frage nach Schimmel oder Kondensat ist die Temperatur sogar die heiklere der beiden Größen. Kleine Temperaturfehler verschieben die relative Feuchte und den Taupunktabstand spürbar. Die Messpunkte von San-Care messen die Temperatur deshalb auf ±0,3 °C genau.

Der Taupunkt wird nicht direkt gemessen, sondern berechnet. Aus Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit ergibt sich, bei welcher Temperatur die vorhandene Luftfeuchte zu kondensieren beginnen würde. In der Praxis wird dafür eine gebräuchliche Näherungsformel verwendet, die sogenannte Magnus-Formel.

Der eigentlich aussagekräftige Wert ist dann der Taupunktabstand: die Differenz zwischen der gemessenen Temperatur an einer Stelle und dem Taupunkt. Schrumpft dieser Abstand, steht die Stelle nahe an Kondensat. Dieser Zusammenhang ist der Grund, warum ein Messpunkt an einer kalten Außenecke mehr über das Schimmelrisiko aussagt als ein Sensor in der Raummitte.

Ein Raumklima-Sensor erfasst die Luft unmittelbar an seiner Position. Alles, was hinter der Oberfläche passiert, bleibt ihm verborgen. Das ist keine Schwäche eines bestimmten Geräts, sondern eine Eigenschaft des Messprinzips — und sie sollte bei jeder Auswertung mitgedacht werden.

Ein einzelner Messwert ist eine Momentaufnahme. Aussagekraft entsteht erst im Verlauf: wie oft eine Stelle in den kritischen Bereich kommt, wie lange sie dort bleibt und ob das mit der Außentemperatur, der Heizperiode oder dem Tagesrhythmus der Bewohner zusammenhängt.

In der Praxis zeigt sich, dass hohe Werte allein wenig bedeuten. Nach dem Duschen oder Kochen steigt die Luftfeuchte kurzzeitig stark an, und das ist normal. Kritisch wird es, wenn eine Oberfläche über Tage feucht bleibt; als bauphysikalischer Richtwert gilt eine relative Feuchte von rund 80 Prozent an der Oberfläche über einen längeren Zeitraum.

Deshalb misst ein Messpunkt von San-Care nicht einmal täglich, sondern alle 15 Minuten, und die Plattform bewertet Dauer und Häufigkeit statt einzelner Spitzen. Alerts gehen erst bei anhaltend kritischen Bedingungen hinaus. Was ein Verlauf im Einzelfall bedeutet, ordnet die fachliche Prüfung ein; das Monitoring liefert ihr die Datengrundlage.

Ein Sensor allein nützt wenig, wenn seine Werte niemand sieht. Bei einem Messpunkt von San-Care besteht die Messkette aus drei Gliedern: dem batteriebetriebenen Messpunkt an der Wand, einer netzbetriebenen Basisstation je Objekt und der Plattform unter app.san-care.at, in der die Werte gespeichert und bewertet werden.

Der Messpunkt ist die meiste Zeit im Ruhezustand. Alle 15 Minuten erfasst er Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit und sendet ein kleines Datenpaket per LoRaWAN an die Basisstation. Weil nur wenige Byte übertragen werden und der Funk sehr sparsam ist, reicht die Batterie rund fünf Jahre. Die Reichweite liegt im Freifeld bei über fünf Kilometern; im Gebäude zählt die Zahl der Wände dazwischen, weshalb die Funkstrecke bei der Montage abgenommen wird.

In der Plattform entstehen aus den Einzelwerten Verläufe, Einstufungen und bei Bedarf Alerts an festgelegte Empfänger. Bleibt eine Meldung aus, wird das sichtbar. Fehlende Werte werden nicht rechnerisch aufgefüllt: Eine Lücke bleibt eine Lücke, weil ein erfundener Wert keine Messung wäre.

Für Bewohner ist wichtig, was dabei nicht passiert. Der Messpunkt nutzt kein WLAN in der Wohnung, er hat keine Kamera, kein Mikrofon und keine Anwesenheitserkennung. Übertragen werden ausschließlich Messwerte zum Raumklima.