Klimamessung

Hygrometer: Haarhygrometer, Psychrometer,Taupunktspiegel
Elektronische Temperatur- und Feuchtesensoren, Kalibrierung von Hygrometern
Klimaüberwachung im Museum: Thermohygrographen, Datenlogger oder Funkübertragung?

Unterrichtseinheit an der Universität für Angewandte Kunst, Wien, WS 2001, von Christoph Waller

Einführung

Während die Messung der Temperatur sich mit einfachen Mitteln und relativ genau bewerkstelligen lässt, bleibt die relative Luftfeuchtigkeit eine messtechnisch schwierig zu erfassende Größe. Hier müssen Messungen mit einem Messfehler in der Größenordnung von ± 2 - 5% akzeptiert, ja sogar z.T. als gute Messungen betrachtet werden. Die Genauigkeitsangaben der Hersteller geben meist nur die physikalisch bedingten Messfehler (wie Hysterese) wieder, bei der praktischen Anwendung addieren sich jedoch meist weitere Fehler hinzu (Ablesefehler, ungenaues Justieren, Alterung, Verschmutzung...), sodass in der Praxis weit größere Abweichungen vom tatsächlichen Wert festzustellen sind. Elektronische Geräte haben den Vorzug, die Anwendungsfehler zu minimieren. Vom Prinzip her sind die Messungen jedoch nicht genauer als die herkömmlicher Messgeräte.

Konventionelle Klimamessmethoden:

Mechanische Thermometer:

Neben den Thermometern nach dem Prinzip des Quecksilberthermometers, die in allen Variationen und Genauigkeitsabstufungen erhältlich sind, werden häufig, z.B. in Thermohygrographen, Bimetallmesselemente eingesetzt: Zwei Metalle unterschiedlicher Längenausdehnung sind hierbei fest miteinander verbunden. Jegliche Temperaturänderung bewirkt eine Krümmung, die auf den Zeiger oder Schreibstift übertragen wird (Messungenauigkeit: ca. 2% des Messwerts). Trimetallstreifen besitzen eine etwas verbesserte Messgenauigkeit (Arten-Thermohygrometer).

Temperaturüberschreitungen lassen sich mit Temperaturmessfolien dokumentieren, die bei einer bestimmten Temperatur irreversibel die Farbe verändern. Sie sind in Abstufungen von etwa 3 - 5°C erhältlich (Testo).

TEMPERATURSENSOREN: (Lufft)

Zur Umsetzung von Temperaturwerten in elektrische Signale stehen eine Vielzahl von Sensorelementen zur Verfügung. Jedes Element besitzt unterschiedliche Eigenschaften, die maßgebend für den praktischen Einsatz sind. Am häufigsten verwendet werden:

• Widerstandssensoren
• Thermistoren (NTC)
• Thermoelemente

Die Sensoren unterscheiden sich zusätzlich in ihrer Bauform, je nachdem ob sie z.B. zur Luft- oder zur Oberflächenmessung bestimmt sind. Für nicht plane Oberflächen eignen sich federnde Fühler. Ansonsten kann der Oberflächenkontakt mit Silikon-Wärmepaste verbessert werden.

Der Platin-Widerstandssensor ändert seinen Widerstand proportional zur Temperatur, nach einer sehr gut definierten Gleichung. Der Widerstand wird mit einem konstanten Strom gespeist wobei der Spannungsabfall gemessen wird. Die Genauigkeit der Pt 100 - Sensoren (100 Ohm bei 0°C) ist nach DIN IEC 751 in 5 Klassen eingeteilt. Sie beträgt bei Typ B ± 0,3°C, bei Typ A ca. ± 0,15°C und, bei Klasse 1/3 DIN 0,1°C (Rotronic). Auch die Langzeitstabilität dieser Sensoren ist sehr gut.

Thermistoren: Auch hier ändert sich der Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur. Im Gegensatz zu den Platinsensoren nimmt er mit steigender Temperatur ab. Thermistoren bestehen aus Halbleitern und sind billiger, jedoch auch weniger linear als Platinsensoren. Die Genauigkeit ist nicht normiert, sie beträgt im Normalbereich etwa 0,2°C.

Thermoelemente: Thermoelemente (Thermopaare) bestehen aus zwei punktuell miteinander verschweißten Drähten aus unterschiedlichen Metallen bzw. Legierungen (Testo). Die Temperaturmessung mit Thermoelementen beruht auf dem thermoelektrischen Effekt. Wird ein elektrischer Leiter (Draht) in ein Temperaturgefälle gebracht, so erzeugt er zwischen beiden Enden des Drahts eine Spannung. Ein zweiter Leiter aus einem anderen Metall erzeugt eine andere Spannung. Durch das Verschweißen der Drahtenden wird die Spannung an der Sensorspitze auf Null reduziert. Zwischen den beiden losen Enden ergibt sich jedoch eine Spannung, aus der sich der Temperaturunterschied zwischen der Sensorspitze und den losen Enden ableiten lässt.

Das Thermoelement misst demnach nur Temperaturunterschiede. Um zu absoluten Werten zu gelangen, ist im Messgerät ein Thermistor eingebaut, auf Basis dessen sich die absolute Temperatur am Thermoelement berechnen lässt.

Je nachdem, um welche Metallpaare es sich handelt, werden verschiedene Sensortypen unterschieden. Für Temperaturen im Normalbereich (-70 bis +100°C) wird allgemein Typ T (Kupfer/Konstantan) empfohlen. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Kupfers eignet sich der Sensor weniger für Oberflächenmessungen (die Wärme wird zu schnell von der Oberfläche abgeführt). Hier ist der Typ K (Chromel/Alumel) besser geeignet, der im übrigen für Temperaturen von bis zu 1200°C eingesetzt werden kann.

Thermoelemente können sehr klein und auch im Selbstbau hergestellt werden, so klein eben zwei Drähte aneinandergeschweißt werden können Ein weiterer Vorteil ist ihre Unempfindlichkeit gegenüber Interferenzströmen auch über größere Kabelentfernungen hinweg (Padfield online).

Oberflächentemperaturen lassen sich mit speziellen Oberflächen-Thermometern mit verbreiterter Messspitze bestimmen. Für raue oder gerundete Oberflächen eignen sich Geräte mit federndem Thermoelement-Kreuzband, die sich jeder Oberfläche anpassen (Testo).

Berührungslos lassen sich Oberflächentemperaturen mit Infrarot-Thermometern messen. Die Infrarot-Temperaturmessung eignet sich vor allem zur Oberflächenmessung bei schlechten Wärmeleitern, bei denen ein Kontaktfühler ungenau arbeitet. Mit dieser Technik lässt sich z.B. der Aufheizeffekt durch Strahler oder Fotolampen messen. Hierzu muss allerdings der IR-Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche bekannt oder durch Kontaktmessung ermittelt werden. Da im fernen Infrarot gemessen wird, gibt die sichtbare Farbe keinen Hinweis auf den Emissionsgrad des Materials. Bei blanken Oberflächen lässt sich der Emissionsgrad mit Emissions-Klebeband oder schwarzem Emissionslack erhöhen. Infrarot-Thermometer werden z.T. als Kombigerät angeboten (IR+Kontaktmessung) und mit Laser-Messfleckmarkierung (Testo).

Die Thermographiekamera scannt per Infrarot ganze Gebäudeoberflächen oder Anlagen durch und zeichnet daraus eine farbiges Abbild der Emissionsverteilung auf der untersuchten Oberfläche. Die Farbverteilung lässt sich auf einen engen oder weites Temperaturintervall einstellen. Die Messgenauigkeit kann bis zu 0,025°C betragen.	Jenoptik Varioscan hr, Messgenauigkeit ±0,03°C aus: www.energiesystemtechnik.de
Gebäude-Thermographie	heiße u. kalte Schokotasse	Lenbachhaus, aus: www.energiesystemtechnik.de
Die Interpretation der Thermographien erfordert etwas Erfahrung, da ein Farbwechsel auf dem Bild sowohl ein Materialwechsel auf der Oberfläche bedeuten kann als auch ein Temperaturwechsel, wie auf der Abbildung rechts zu erkennen: Die blauen Wandbereiche im Lenbachhaus zeigen eine kalte Gebäudeecke an, die hellen Streifen im linken Gemälderahmen auf einen Materialwechsel.

Hygrometer

Konventionelle Hygrometer:

	Feuchtigkeits-Indikatorstreifen sind das einfachste und billigste Verfahren. Die Streifen bestehen aus unterschiedlichen Lösungen von Kobalt-II-Chlorid getränkten Papierstückchen. Das Papier ändert je nach rel. Luftfeuchtigkeit die Farbe von rosa nach blau, wobei die aktuelle Luftfeuchtigkeit von dem am ehesten grau erscheinenden Quadrat angezeigt wird (bei 20°C). Bei 10°C müssten vom Anzeigewert noch 5% rF hinzuaddiert, bei 30°C 5% rF abgezogen werden. Feuchtigkeitsindikatorstreifen sind, einzeln oder kombiniert, in Zehnerabstufungen von 20 - 80% rF erhältlich. Streifen mit einem Farbumschlag bei 8% rF dienen zur Kontrolle von Trockenmitteln. Die erforderliche Messzeit beträgt fünf Stunden. Bild aus: www.s-cpp.com
Für Überwachungszwecke sind auch irreversible Indikatorstreifen erhältlich. Bei Überschreiten der aufgedruckten Luftfeuchtigkeit über längere Zeit (24 h) läuft der betreffende Farbpunkt aus (wie auf der Abbildung die Punkte 50% und 60% rF). Die Farbpunkte bestehen aus hygroskopischen Salzen, die sich ab einer bestimmten Luftfeuchtigkeit verflüssigen.

Haarhygrometer und Thermohygrographen:

Haarhygrometer sind anfällig gegen Staub und Ablagerungen, können jedoch in Wasser gereinigt werden und sind unempfindlich gegen Betauung. Naturhaarmesselemente sind im frisch justierten Zustand zwar etwas genauer als Kunsthaar, jedoch müssen Naturhaare monatlich in gesättigter Luft oder durch Bepinseln mit destilliertem Wasser regeneriert werden, was relativ zeitaufwendig ist und daher oft unterbleibt. In der Museumspraxis sind daher unbedingt die wartungsärmeren Kunstfaser-Messelemente vorzuziehen. Die Hersteller geben für Naturhaar - Elemente eine Genauigkeit von ±2% rF, für Durotherm-Kunstfaserelemente ±3% rF an. Die beim Dauereinsatz erreichbare Genauigkeit liegt meist deutlich unter den Genauigkeitsangaben der Hersteller.

Die Längenänderung von Haarmesselementen beträgt insgesamt nur etwa 2,5% (0% - 100% rF) und ist nicht linear, wobei sich Kunstfasermesselemente in ihrem Dehnverhalten stark von Naturhaarmesselementen unterscheiden. Bei schreibenden Hygrographen ist es ist daher wichtig, immer das zum Messelement passende Diagrammblatt zu verwenden.

Die Messgenauigkeit und die Temperaturabhängigkeit sind bei Messungen in trockener Luft schlechter. Hygrometrische Messgeräte sollten daher in der Regel nur für Messungen in feuchter Atmosphäre (30 - 95% rF) verwendet werden. Die erreichbare Genauigkeit liegt in diesem Feuchtebereich bei etwa ± 5% rF und wird durch die Reproduzierbarkeit, den Linearitätsfehler und die Hysterese bestimmt. Um eine gute Langzeitstabilität zu erhalten, müssen die Messelemente künstlich gealtert werden. Das Ansprechverhalten ist sehr träge und liegt bei etwa 10 Minuten für eine Änderung von 90%. Für schnelle Messungen sind solche Hygrometer daher nicht geeignet (Hygrotech).

Für sehr kleine Hygrometer wird zur Feuchtemessung - ähnlich dem Bimetallstreifen - ein zusammengerollte Kupfer/Kunststoffelement verwendet, das sich bei Veränderungen der relativen Luftfeuchtigkeit ausdehnt oder zusammenzieht (ARTEN-Hygrometer).

Mit qualitativ hochwertigen Haarhygrometern und Thermohygrographen lassen sich durchaus recht genaue Messergebnisse erzielen. Genaue Messungen erfordern jedoch regelmäßiges Justieren bzw. Regenerieren und damit einen hohen Zeitaufwand. Elektronische Messgeräte und Messsysteme werden die Haarhygrometer daher in zunehmendem Maße verdrängen.

Psychrometer:

(Thies, Lufft) Der Name leitet sich vom griechischen Wort für Abkühlung ab, da die Messung auf der Abkühlung eines feucht gehaltenen Thermometers beruht.

Diagramm aus: uni-muenchen

Thermometer 2 misst die Temperatur der Umgebung, Thermometer 1 die so genannte "Feuchtkugeltemperatur". Dazu ist die Messspitze des Thermometers mit einem Baumwolldocht überzogen und mit destilliertem Wasser befeuchtet. Beide Thermometer befinden sich in einem Luftstrom mit einer Luftgeschwindigkeit von 2 - 3 m/s und sind vor Strahlungswärme abgeschirmt.

Durch die Verdunstungskälte sinkt am feuchten Thermometer die Temperatur, und zwar umso stärker, je trockener die Luft ist. Nach kurzer Zeit (1 - 2 min) bleibt die Temperatur am feuchten Thermometer konstant und können die Messwerte am feuchten und trockenen Thermometer abgelesen werden. Die Auswertung geschieht bei elektronischen Geräten durch elektronische Berechnung, bei mechanischen Hygrometern anhand von Psychrometertafeln. Bei letzteren kann auch der barometrische Druck mit einbezogen werden.

Der konstante Luftstrom wird beim "Assmann"-Psychrometer (links) durch einen Ventilator mit Aufziehmechanismus erzeugt, bei elektronischen Geräten durch einen kleinen elektrischen Ventilator. Bei der billigsten Ausführung, dem Schleuderpsychrometer (rechts) wird der Luftstrom durch freies Umherschwingen des Geräts erzeugt. Einige Übung ist erforderlich, um hiermit korrekte und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Bilder aus: www.thiesclima.com

Bei korrektem Einsatz wird die Genauigkeit praktisch nur durch die Messgenauigkeit der Thermometer bestimmt. Es sollten daher geeichte Ausführungen mit einer Messgenauigkeit von ± 0,2°C benutzt werden. Aufgrund des Messverfahrens eignen sich Psychrometer vor allem für Messungen in trockener Atmosphäre, wo die höchste Genauigkeit von ± 0,5% erreicht wird. Bei 85% rF wird noch eine Genauigkeit von ± 2% erreicht, über 90% rF sollten Psychrometer nicht mehr eingesetzt werden. In größeren Höhen von 1000 - 2000 m müssen die Werte um 2 -3% rF korrigiert werden. Genaue Korrekturwerte sind den Psychrometertafeln zu entnehmen.

Assmann-Psychrometer sind in der Meteorologie noch immer ein gängiges Referenz- und Kontrollverfahren. Sie sind unempfindlich gegen Staub und Ablagerungen. Im Museum eignen sie sich sehr gut zum Nachjustieren von Thermohygrographen und für schnelle Messungen in Räumen. Für direkte Messungen in Vitrinen sind sie jedoch ungeeignet, da sie durch das verdunstende Wasser die Luftfeuchtigkeit beeinflussen.

Auf dem befeuchteten Docht können sich im Lauf der Zeit Mikroorganismen entwickeln. Psychrometer sind daher nicht wartungsfrei, der Docht muss von Zeit zu Zeit erneuert werden. Weitere Fehler können entstehen, wenn der Docht nicht eng am Thermometer anliegt, verschmutzt ist oder ungenügend befeuchtet ist. Bei elektronischen Geräten können sich Fehler in der Elektronik hinzuaddieren, sodass in der Praxis durchaus Messfehler von 5 - 7% vorkommen können (Michael).

Betrachten wir ausschließlich die Temperatur des feuchten Thermometers (Feuchtkugeltemperatur), so ergibt sich bei verschiedenen Temperatur/rF-Kombinationen die gleiche Feuchtkugeltemperatur: So ergibt sich eine Feuchtkugeltemperatur von 10°C z.B. sowohl bei 20°C und 23% rF als auch bei 15°C Raumtemperatur und 52% rF sowie bei einer Vielzahl weiterer Wertekombinationen, die auf der Verbindungslinie dieser zwei Werte liegen (auf der Psychrometertafel). Dies ist für den Betrieb von Klimaanlagen insofern von Interesse, dass Luft näherungsweise entlang dieser Verbindungslinien ohne Energiezufuhr von einem Zustand in einen anderen überführt werden kann. Gehen wir einmal von einer Luftmasse bei 20°C und 23% rF aus und lassen darin ohne Energiezufuhr von außen Wasser verdampfen, so nimmt die rF zu und gleichzeitig, aufgrund der Verdunstungskälte, die Temperatur ab. Die Zustände, die im Laufe des Verdampfungsprozesses erreicht werden, befinden sich alle näherungsweise auf der Linie konstanter Feuchtkugeltemperatur: bei 52% rF würde demnach beispielsweise eine Temperatur von 10°C erreicht. Diese so genannten adibatischen Zustandsänderungen sind in der Klimatechnik sehr geschätzt, da sie keine Energie verbrauchen.

Heutzutage sind hochwertige kalibrierbare, kapazitive Messgeräte für die Museumspraxis geeigneter als Psychrometer (Michael).

Taupunktspiegelhygrometer (Il, Grafik: Lufft)

Im Gegensatz zu Psychrometern ändert sich der Feuchtegehalt der Atmosphäre durch die Messung fast nicht. Daher können Taupunktspiegelinstrumente auch in geschlossenen Systemen wie in Klimaschränken eingesetzt werden. Die Genauigkeit der Messung liegt bei etwa ±1 bis ±3% rF.

Elektronische Taupunktspiegel-Messgeräte werden vor allem im industriellen Bereich eingesetzt. Es handelt sich um große, netzabhängige Tischgeräte.

Elektronische Messverfahren

Kapazitive Feuchtesensoren: (Padfield, Hygrotech, Bild: Lufft)

Im Prinzip handelt es sich um einen Plattenkondensator, in dem sich eine dünne Kunststoff-Polymerschicht als elektrisches Dielektrikum befindet. Die untere Platte ist auf einem kleinen Glas- oder Keramiksubstrat als Trägermaterial aufgedampft. Auf diese untere Platte wird der Polymerfilm in Dünnschichttechnik aufgebracht. Die obere Kondensatorelektrode ist als dünner, dampfdurchlässiger Goldfilm aufgedampft (Hygrotech). Die Polymerschicht ist hygroskopisch und kann Wassermoleküle einlagern.

Wasser hat eine hohe Dielektritätskonstante, d.h. je mehr Wasser eingelagert ist, desto mehr elektrische Ladung kann gespeichert werden. Zur Messung der elektrischen Kapazität (Fähigkeit, Ladung zu speichern) wird ein Hochfrequenz-Wechselstrom angelegt und die Stromstärke gemessen. Die Polymerschicht (bisweilen wird auch anorganisches Material wie Aluminiumoxyd verwendet) spielt nur eine indirekte Rolle bei der Messung: letztendlich wird die Menge der Wassermoleküle gemessen. Typische Abmessungen sind: 7 x 4 x 0,5 mm.

In den letzten Jahren werden zunehmend kapazitive Feuchtesensoren in Messgeräten eingesetzt, die eine hohe Messgenauigkeit ermöglichen und wartungsfrei sind. Frühere Geräte waren empfindlich gegenüber Schadgasen oder wenn der Sensor mit flüssigem Wasser in Berührung kam; diese Probleme sind jedoch bei den heutigen Entwicklungen nicht mehr gegeben.

Während kapazitive Sensoren für Hand-Messgeräte sehr gut geeignet sind, haben sie beim Einsatz zur Raumüberwachung einen schwerwiegenden Nachteil: Der Kapazitätsunterschied des Sensors ist vergleichsweise klein gegenüber der Kapazität schon einiger weniger Meter Kabel. Dies bedeutet, dass die elektronische Auswertung nahe beim Sensor erfolgen muss. Sollen mehrere kapazitive Sensoren an einen Datenlogger angeschlossen werden, benötigt jeder Sensor seine eigene (klobige) Elektronik mit spezieller Stromzufuhr. Dies beinhaltet Extrakosten und ärgerlichen Mehraufwand, vor allem angesichts der Tatsache, dass manche Datenlogger im Prinzip mehrere Sensoren selbst auswerten könnten (Padfield).

Kapazitive Sensoren unterscheiden sich in:

• Genauigkeit: von gewöhnlich ± 3 - 2% rF bis zu ± 1% mit Kalibrierzertifikat bei hochpräzisen Referenzfühlern (Testo, Rotronic).
• Langzeitstabilität: sie sollte möglichst <1% rF / Jahr betragen, gute Werte liegen bei ±1% in 5 Jahren (z.B. Krah).
• Unempfindlichkeit gegen Betauung: Sensoren für den Museumsgebrauch sollten gegen Kondenswasser unempfindlich sein (Testo-Feuchtesensor, Krah... ). Bei fehlender Angabe auf dem Datenblatt ist der Sensor vermutlich betauungsempfindlich! Solche Sensoren können allenfalls durch Fühlerkappen aus Sintermetall, Teflon oder PE geschützt werden. Feucht gewordene Sinter-Fühlerkappen benötigen viel Zeit zum Trocknen.
• Empfindlichkeit gegen Chemikaliendämpfe und Rauch: Hochwertige Sensoren sind hiergegen weitgehend immun. Eine gewisse Empfindlichkeit gegen Stäube ist immer gegeben. Zum Schutz bieten die Hersteller Fühlerkappen mit verschiedenen Porengrößen zur Verfügung (z.B. Rotronic, Krah).
• Größe: Je kleiner sie sind, desto näher können sie an die zu messende Oberfläche gebracht werden. Miniatur-Kombinationsfühler für rF und Temperatur messen z.B. 12 x 35 mm (Krah) oder 5 x 51 mm (Rotronic).

Elektrolytische Zellen:

Resistive Sensoren:

Resistive Sensoren sind ein wenig aus der Mode gekommen, werden aber durchaus noch verwendet (Trend Reader). Sie lassen sich, wenn es nicht auf Ansprechschnelligkeit ankommt, sogar selbst bauen: z.B. indem man ein (wachsfreies) Streichholz auf beiden Seiten mit Silberbronze beschichtet. In der verbesserten Version wird das Holz in anderer Faserrichtung verwendet. Ein anderes Beispiel ist ein kleines Holzstück mit zwei im Abstand von 3 mm parallel eingesetzten Edelstahlnägeln (Padfield). Diese Sensoren erreichen erst nach vielen Stunden ihren Gleichgewichtszustand, was aber bei der Messung von Mauerfeuchtigkeit nicht unbedingt eine Rolle spielt.

Auch zur Klimaüberwachung in Depots, wo Änderungen normalerweise sehr langsam vor sich gehen, sind diese Sensoren geeignet. Sind sie niedrig genug angebracht, lassen sie sich auch als Überflutungswächter einsetzen. (Padfield).

Alle Feuchtesensoren sind empfindlich. Sie werden leicht kontaminiert durch lösliche Salze, wie sie in allen Wänden anzutreffen sind. Zum Schutz können sie in Goretex-Hüllen gesteckt werden, wobei die Hülle den Sensor nicht berühren darf. Die Hersteller führen verschiedenste Schutzkappen aus Drahtgewebe, Sintermetall etc. in ihren Programmen, um die Sensoren vor Stäuben, Spritzwasser, Verschmutzungen oder starken Luftströmungen zu schützen (Testo). Die Ansprechzeit wird hierdurch z.T. stark verlängert.
 

Kalibrierung: (Michael, Padfield)

Haarhygrometer wie auch elektronische Sensoren müssen von Zeit zu Zeit nachjustiert werden. Sie zeigen eine Drift, d.h. das Messergebnis verschiebt sich im Lauf der Zeit nach oben oder unten. Bei guten kapazitiven Sensoren beträgt die Drift bis zu 1% rF pro Jahr, bei Billigsensoren und Haarhygrometern liegt sie u. U. weit höher.

Klimaüberwachung im Museum: Thermohygrographen, Datenlogger oder Funkübertragung?

Wer im Museum selbst jahrelang Thermohygrographenblätter gewechselt hat, weiß, dass dies eine zeitraubende und nicht unbedingt spannende Tätigkeit ist. Über mehrere Jahre gerechnet, kommt eine hübsche Summe an Arbeitzeit und damit verbunden auch an Kosten zusammen, die sich vielleicht besser in ein modernes elektronisches Überwachungssystem investieren ließe.

Thermohygrographen zwingen dazu, zumindest einmal monatlich die betreffenden Räume aufzusuchen, was durchaus von Vorteil sein kann. Wer hierauf Wert legt, kann sich im Prinzip auch für ein elektronisches System entscheiden, das jeweils Ort ausgelesen wird (z.B. Lufft Opus 10).

Im Grunde ist dies jedoch im Museum ein völlig ungeeignetes Verfahren, da wichtige Klimaveränderungen (defekte Befeuchter oder Entfeuchter, Wassereinbrüche, verstellte Heizungsthermostate, offene Fenster etc.) u.U. erst nach einem Monat entdeckt werden. Thermohygrographen mögen zwar weiterhin akzeptabel sein, um sich z.B. bei unbeheizten Depoträumen einen Eindruck vom Klimaverlauf zu verschaffen - also in Räumen oder auch Vitrinen, in denen im Normalfall keine abrupten Schwankungen zu erwarten sind. In allen Räumen mit klimasensiblem Kulturgut, in denen durch Heizung, Klimageräte oder -anlagen aktiv auf das Klima Einfluss genommen wird, müsste die Klimaüberwachung nach aller Logik mit einer Warnfunktion ausgestattet sein, die entsprechend den Gegebenheiten am Messpunkt selbst oder zentral ein Alarmsignal gibt. Hier bieten die aktuellen elektronischen Systeme eine Fülle neuer Möglichkeiten, die es im Interesse des Kulturguts sowie eines rationellen Zeitmanagements zu nutzen oder zumindest abzuwägen gilt.

Als gewisser Vorteil von Thermohygrographen wird gesehen, dass die Klimakurven vor Ort jederzeit sichtbar sind. Manche Datenlogger sind jedoch bereits mit einem Display ausgerüstet, das die Klimakurven abbildet (Dickson).

Elektronische Systeme bieten neben möglicher Alarmfunktion und zentraler Erfassung weitere Vorteile (Padfield):

• Im Gegensatz zu den klobigen Thermohygrographen, die meist nur das Klima irgendwo mitten im Raum messen, können mit den kleinen elektronischen Sensoren die Verhältnisse nahe am Kunstwerk gemessen werden, z.B. auch hinter einem Gemälde.
• Die Übertragung der Monatsmesswerte in eine Jahresgraphik erfolgt nicht mehr mit Bleistift und Papier sondern in der Regel durch die Software mit einigen Mausklicks. Es ist einfach, in Berichte nur die relevanten Teile der Datenflut einzuarbeiten.
• Elektronische Klimadaten lassen sich auch in Wassergehalt/m³ ausdrücken, was sehr nützlich sein kann, um den Grund für eine Klimaveränderung aufzuspüren.
• Das Kalibrieren der Messgeräte kann in größeren Zeitabständen erfolgen als bei Thermohygrographen. Unterbleibt das Kalibrieren, so sind die Messfehler bei hochwertigen elektronischen Sensoren eher geringer als bei Haarhygrometern.

Den Vorteilen stehen jedoch auch ernsthafte Nachteile gegenüber:

• Elektronische Systeme beinhalten eine große Anfangsinvestition, wobei die Lebensdauer der Geräte ungewiss ist. Die Modelle wechseln in rascher Folge und Hersteller können vom Markt verschwinden, so dass Geräte u. U. schon nach kurzer Zeit nicht mehr repariert oder ersetzt werden können.
• Während beim Umgang mit Thermohygrographen eine einstündige Einweisung fürs gesamte Berufsleben ausreichen mag, ist bei elektronischen Systemen mehr Know-how erforderlich, das aktualisiert und von jedem neuen Mitarbeiter neu erworben werden muss.

Teil 2: Datenlogger und elektronische Messsysteme