Hallo Günther,
ich habe zwar auch gelegentlich mit Pflanzen zutun, aber als Landschaftsgärtner ist meine Hauptaufgabe das pflastern von Wegen, das stellen von Zäunen und die Montage von Holzterrassen und Beregnungsanlagen. Als Beispiele. Ein Landschaftsgärtner ist also nicht nur ein Gärtner, sondern auch Maurer, Straßenbauer, Gipser, Schreiner, Klempner und Schlosser.
Zurück zum Thema! Bleiben wir bei deinem Beispiel vom Sandwich Metallfolie/ Styrodur/ Stahlblech/ Velourfolie. Alle diese Stoffe haben eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit und damit eine mehr oder weniger starke Wärmeabstrahlung. Die Metallfolie dient als Wärmeisolator, das darunter liegende Styrodur wird allgemein als Wärmedämmstoff benutzt, weil es eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dann kommt das Stahlblech, kühl schnell aus. Die Velourfolie können wir fast außer acht lassen, schwarz ist schwarz. Nehmen wir mal an, die Metallfolie(ist allgemein Alu) sein ein 100%iger Isolator. Du kommst mit den Dobs aus +20°C und draussen herschen -10°C. Alle vier Materialien haben die gleiche Temperatur und müssen sich der Aussentemperatur anpassen. Velour gibt die Wärme schnell weiter und kühlt aus. Das Stahlblech gibt seine Wärme an das Velour weiter, das Velour an die Luft im Tubus. Geht ebenfalls recht flott. Das Styrodur allerdings gibt seine Wärme nur langsam an das Stahlblech weiter, das Stahlblech an das Velour und dann an die Luft. Styrodur braucht unverschämt lange, bis es auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist. Und da es nach außen hin nicht abkühlen kann(tut es trotzdem, Alu kühlt auch aus) gibt dieses Zeug über eine sehr lange Zeit seine Wärme an das Stahlblech weiter, das Stahlblech an das Velour und das Velour an die Luft. Der Wärmefluss dauert sehr lange, bis er abgeschlossen ist, da alle drei Materialien unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten besitzen. Während der ganzen Zeit entstehen im Tubus durch die von den Velour abgegebene Wärmstrahlung Turbolenzen, die der Lüfter irgendwie platt machen muss. Als eine Einheit kann man das Sandwich eigentlich nicht bezeichnen, solange es aus unterscheidlichen Materialien besteht.
Beim Thema Tau sieht das ein wenig anders aus.
Die Luft der freien Atmosphäre ist je nach Temperatur in der Lage, eine bestimmte Menge an Wasser in Form von Dampf aufzunehmen. Das wären z.B.:
bei -20°C = 0,9g/m³
bei -10°C = 2,1g/m³
bei ±00°C = 4,8g/m³
bei +10°C = 9,4g/m³
bei +20°C = 17,3g/m³
bei +30°C = 30,4g/m³
bei +50°C = 82,3g/m³
bei +100°C = 589,2g/m³
Mengenangaben bei 100% relativer Luftfeuchtigkeit. Der Begriff "relative Luftfeuchtigkeit" beschreibt die Menge des Wassergehaltes, die die Luft bei dieser Temperatur maximal haben bzw. aufnehmen kann(also bei +20°C und 100%rel.LF entsprechend 17,3g/m³). Beträgt die rel.LF bei +30°C(entspricht 30,4g/m³) 100%, so empfinden das viele Menschen hier in Mitteleuropa als ausgesprochen unangenehm, da das Wasser, das der Körper als Schweiss ausscheidet und ihn kühlen soll, nicht von der Luft aufgenommen werden kann, da die Luft bereits zu 100% gesättigt ist. Die bei der Verdunstung entstehende Verdunstungskälte bleibt weitestgehend aus.
Kühlt die Luft ab, bleiben wir bei +30°C und 100%rel.LF, auf z.B. +20°C(entspricht 17,3g/m³), dann kann die Luft das Mehr an Wasser nicht halten und es fällt in Form von Tau aus und schlägt sich nieder. Das passiert quasi jede Nacht. Die Lufttemperatur sinkt, das Wasser kann sich nicht halten und es gibt Tau. Es gibt aber auch Nächte, von denen wir behaupten, sie seien extrem trocken gewesen. An diesen Tagen betrug die rel.LF tagsüber z.B. nur 40% und des nächtens fiel die Temperatur und die LF stieg entsprechend an. Die Temperatur fiel aber nicht soweit, dass es zu einer Wasserübersättigung der Luft kam und sich somit die Wassermenge in der Luft die Waage hielt. Fällt die Temperatur der Oberfläche unter den Gefrierpunkt, gefriert der Tau zu Reif. Eiskratzen an Autoscheiben ist hier ein typisches Beispiel, um mal dabei zu bleiben. Man sollte sich mal ein Auto mit vereisten Scheiben näher betrachten. Oft fällt auf, dass der Rest bis auf die Scheiben sonst keine Vereisung aufweist. Glas erreicht während der Auskühlung eine Temperatur, die unter die Umgebungstemperatur fällt. So entsteht über den Glas eine Schicht, die kälter ist als die Luft. Dort kann sich die Feuchtigkeit nicht halten und schlägt als Tau nieder. Das Glas zeigt in der Regel in eine Richtung, aus der keine Wärmestrahlung kommt - das Weltall. Selbst der Erdboden gibt Wärmestrahlung ab, Hauswände, der Straßenbelag, das Dach vom Carport oder die Biomasse von Bäumen. Vom All kommt aber keine Wärmestrahlung. Zumindest nicht in dem Maß, dass eine Unterkühlung verhindert wird. Glas ist neben ein paar anderen Materialien recht radikal in dieser Richtung.
Der Glasklotz des Hauptspiegel kann nur schlecht betauen, da die Auskühlung nicht diesen Wert erreicht, da wie schon erwähnt die Wärmestrahlung des Bodens eine übermäßige Auskühlung verhindert. Die Oberseite des HS ist verspiegelt und damit weitesgehend isoliert.
Beim FS sieht das ein wenig anders aus. Dort zeigt die unverspiegelte Glasmasse gen Himmel. Das Glas kühlt aus und nimmt dabei den Kunststoff oder das Metall des Halters mit. Ein praktisches Beispiel habe ich als Bild angehängt, die Erklärung dazu dort. Das in der Luft gebundene Wasser kann sich nicht mehr halten und obwohl der FS in den Tubus zeigt, schläg es sich nieder. Da sich aber nicht nur Glas oder Blech abkühlt, sondern auch die Luft, "regnet" es die ganze Zeit über winzige Tautröpfchen. Überlege mal, wieviel m³ an Luft sich über einen m² am Boden befinden. Da können pro Grad Celsius abkühlung Liter an Wasser in einer Nacht niedergehen. Das ist die eine Seite.
Dein FS beschlägt nicht, da durch die Verlängerung deines Tubus, nennt man nicht umsonst Taukappe, der Niederschlag aus den Tubus zurück gehalten wird. Das würde sich aber schlagartig ändern, wenn du in einer "feuchten" Nacht über längere Zeit hinweg ausschließlich im Zenit beobachten würdest. Da haut's dir erster Linie den HS zu. Da du aber nicht ausschließlich im Zenit beobachtest und damit der Dobs immer etwas schräg steht, kann es da nicht rein "regnen". Auf der anderen Seite ziehst du aber mit den Lüfter die wassergeschwängerte Luft in den Tubus. Einen Tod muss man sterben.
Auf der einen Seite hast du es mit der Taubildung durch Abkühlung zu tun, auf der anderen Seite mit den Niederschlag selbst.
Wie du erkannt hast, sind wir alle keine Physiker. Man möchte mir daher nachsehen, dass es den letzten Teil meines Romans vielleicht etwas an Zusammenhang fehlt. Mir persönlich macht es Spaß, mich mit der Materie zu beschäftigen. Man begreift schnell die Zusammenhänge und erkennt, dass das ganze Thema viel komplexer ist als es scheint.
Grüsse und CS,
Matthias
PS: Schlägt "die Geschichte" auch wieder einmal auf der Wiese auf?
Anhang: Das Bild zeigt einen Baader OIII-Filter in seiner Box. Das Glas kühlte so stark ab, dass durch die Wärmeabstrahlung auch der Kunststoff so herunter gekühlt wurde, dass sich auf die Fläche des Filters auf den Plastik Reifkristalle gebildet haben. Beeindruckend, wie Theorie und Praxis zusammen kommen.
(Rechtsklick "Grafik anzeigen" führt zur vollen Auflösung)