Warum ist die Luft in Flugzeugkabinen so trocken? Die Wissenschaft der Luftfeuchtigkeit an Bord
Ein Flug markiert meist den Beginn eines Abenteuers. Eine Hochzeitsreise, ein wohlverdienter Familienurlaub, ein Besuch bei Verwandten am anderen Ende des Landes. Während Sie durch die Wolken Ihrem Ziel entgegensteigen, erwartet Sie eine Welt voller Versprechen und Abenteuer.
Auf halbem Weg zum Ziel bemerken Sie jedoch ein subtiles, aber allgegenwärtiges Unbehagen: die trockene Luft in der Flugzeugkabine. Dieser oft übersehene Aspekt des Flugreisens beeinträchtigt unser Wohlbefinden.
Es lohnt sich zu verstehen, warum die Luft so beschaffen ist, denn die Ursache erklärt sowohl, warum die Fluggesellschaften das Problem nicht behoben haben, als auch, was Sie vernünftigerweise selbst dagegen tun können.
Wie hoch ist die Luftfeuchtigkeit in einer Flugzeugkabine?
Die relative Luftfeuchtigkeit in Flugzeugen liegt zwischen 5 % und 12 %. Die einzige nennenswerte Feuchtigkeitsquelle auf den meisten Flügen ist die von Passagieren und Crew ausgeatmete Luft; daher ist die Luft in der spärlich besetzten First und Business Class meist am trockensten und in einer voll besetzten Economy-Kabine nur geringfügig weniger trocken.
Die Luft im Flugzeug ist nicht nur trockener als in der Sahara, sie ist auch die trockenste Luft, die die meisten Menschen jemals atmen werden.
Relative Luftfeuchtigkeit
Die relative Luftfeuchtigkeit (rF) wird auf einer Skala von 0 % bis 100 % gemessen.
Einfach ausgedrückt gibt die relative Luftfeuchtigkeit an, wie „voll“ die Luft mit Wasserdampf ist, bezogen auf die maximale Menge, die sie bei der aktuellen Temperatur aufnehmen kann.
Stellen Sie sich die Luft um uns herum wie einen Schwamm vor. Wenn der Schwamm 70 % der maximalen Wassermenge enthält, die er aufnehmen kann, entspricht das einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70 %.
Sie ist nicht vollständig gesättigt (was 100 % entsprechen würde), aber recht feucht. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 70 % würde sich feucht oder leicht schwül anfühlen.
Durchschnittliche relative Luftfeuchtigkeitswerte:
- Amazonas-Regenwald = 88 % rF in der Regenzeit (77 % in der Trockenzeit).
- Wohnräume = zwischen 30 % und 60 % rF. Dies ist der ideale Bereich für den Menschen.
- Sahara-Wüste = 25 % rF.
- Flugzeugkabine = 5 % bis 12 % rF
Warum ist die Luft im Flugzeug so trocken?
Die extreme Trockenheit in Flugzeugkabinen ist zurückzuführen auf:
- Trockene Zapfluft (Bleed Air)
- Die große Flughöhe des Flugzeugs
- Das Fehlen von Luftbefeuchtern im Flugzeug
Trockene Zapfluft
Um zu verstehen, warum die Luft im Flugzeug so trocken ist, müssen wir zunächst verstehen, woher sie kommt.
Woher kommt die Luft in der Flugzeugkabine?
Viele Passagiere glauben (irrtümlicherweise), dass die Luft in der Flugzeugkabine während des gesamten Fluges recycelt wird. In Wirklichkeit besteht die Luft nur zu 50 % aus recycelter Luft, während die anderen 50 % von außen an Bord geholt werden.
Diese Luft wird als „Zapfluft“ bezeichnet, da sie von den Triebwerken abgezapft wird.
Die Außenluft wird durch die Strahltriebwerke auf eine sichere Atemdichte komprimiert. Anschließend wird die Luft mit der über HEPA-Filter gereinigten Kabinenluft in einem Mischverteiler vermischt und über Luftkanäle in der Kabine verteilt. Die Hälfte der Kabinenluft wird kontinuierlich nach außen abgegeben, was einen ständigen Frischluftstrom in der Kabine gewährleistet.
Einer der Gründe, warum die Flugzeugluft trocken ist, liegt darin, dass Zapfluft völlig frei von Feuchtigkeit ist; die Luft außerhalb des Flugzeugs enthält so gut wie keinen Wasserdampf.
Die komprimierte Luft verlässt die Triebwerke mit etwa 200-250 °C und 275 kPa (40 psi), wird dann durch Wärmetauscher gekühlt und in Klimaanlagen (Air Cycle Machines) expandiert. Jede Phase dieses Prozesses entzieht der Luft weitere Feuchtigkeit. Eine vollständige Erläuterung des Systems finden Sie unter wie Luft tatsächlich in eine Flugzeugkabine gelangt.
Große Reiseflughöhe von Flugzeugen
Die meisten kommerziellen Verkehrsflugzeuge fliegen in etwa 35.000 Fuß oder rund 10.600 Metern über dem Meeresspiegel.
Zum Vergleich: Der Mount Everest ist 8.849 Meter hoch (29.035 Fuß).
In dieser Höhe ist die Luft außerhalb des Flugzeugs typischerweise -45 Grad Fahrenheit (-43 Grad Celsius)!
Kältere und weniger dichte Luft kann nicht so viel Wasserdampf aufnehmen wie wärmere, dichtere Luft.
Warum ist die Luft in großen Höhen so trocken?
Die Luft ist in großen Höhen aufgrund einer Kombination von Faktoren trocken: Luftdruck und Temperatur.
In größeren Höhen lastet aufgrund der Schwerkraft weniger Luft auf uns, die Druck ausübt. Falls Sie Sporttaucher sind, wissen Sie, dass der Druck auf den Körper zunimmt, je tiefer man taucht.
Bei der Luft verhält es sich genauso.
Die Luft in der Erdatmosphäre ist auf Meereshöhe am dichtesten, da das gesamte Gewicht der Erdatmosphäre darüber lastet und die Luftmoleküle zu einer dichteren Anordnung komprimiert.
Wenn Sie an Höhe gewinnen, befindet sich weniger Luft über Ihnen, wodurch weniger Druck vorhanden ist, um die Luft zu komprimieren, was zu einer geringeren Dichte führt.
Kältere, weniger dichte Luft kann nicht so viel Wasserdampf aufnehmen wie warme, dichte Luft.
Fehlen von Luftbefeuchtern
Zu keinem Zeitpunkt wird die Zapfluft ordnungsgemäß befeuchtet. Die Befeuchtung der trockenen Luft würde erfordern, dass die Fluggesellschaften enorme Mengen an Wasser mit an Bord nehmen müssten.
Wasser ist schwer und würde daher den Treibstoffverbrauch des Flugzeugs erhöhen... und die Kosten steigern.
Es gibt noch einen zweiten Grund, und dieser ist wichtiger als das Gewicht. Eine höhere Kabinenfeuchtigkeit beschleunigt die Korrosion bei herkömmlichen Flugzeugzellen aus Aluminium und birgt das Risiko von Kondenswasserbildung innerhalb der Struktur und um elektrische Systeme herum. Kabinen sind für niedrige Luftfeuchtigkeit ausgelegt, und eine Erhöhung würde eine Neukonstruktion des Flugzeugs bedeuten.
Einige neuere Flugzeuge schneiden besser ab. Die Boeing 787 Dreamliner und der Airbus A350 verwenden Verbundwerkstoffstrukturen, die mehr Feuchtigkeit vertragen, aber selbst diese erreichen normalerweise nur 15-20 % — immer noch zu wenig für den Bereich von 30 % bis 60 %, in dem sich Menschen wohl fühlen.
Was sind die Auswirkungen der niedrigen Luftfeuchtigkeit in Flugzeugkabinen?
Die extrem trockene Luft auf Langstreckenflügen führt oft zu:
- Trockener Haut
- Juckenden Augen
- Trockenen Schleimhäuten
- Verlust des Geruchs- und Geschmackssinns
- Ausgetrocknetem Mund
- Verschlimmerung der Symptome von Jetlag
- Trockenem Hals
- Andere Nebenwirkungen wie Reisekrankheit.
Laut der Weltgesundheitsorganisation äußert sich der Abfall der Luftfeuchtigkeit (rF-Werte) während eines Fluges auf mehrere subtile, aber spürbare Weisen, insbesondere auf Langstreckenflügen.
Trockene Haut
Unsere Haut, ein natürliches Barometer der Umgebung, verliert Feuchtigkeit und fühlt sich dadurch trocken und weniger geschmeidig an.
Viele Passagiere berichten von einem fahlen Teint und einem juckenden, spannenden Gefühl auf der Haut. Dies wird häufig als „Flugzeughaut“ bezeichnet.
Trockene Augen
Auch unsere Augen leiden; die niedrige Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Verdunstung unseres Tränenfilms, was zu Unbehagen führt. Dies gilt besonders für diejenigen, die während des Fluges lesen oder einen Film schauen, da sie dazu neigen, seltener zu blinzeln. Auch Passagiere, die Kontaktlinsen tragen, berichten von wesentlich trockeneren Augen.
Trockene Schleimhäute
Die Schleimhäute in unseren Nasengängen und im Hals trocknen aufgrund des Feuchtigkeitsmangels aus. Das mukoziliäre Reinigungssystem schützt uns normalerweise vor schädlichen Keimen und Bakterien, was bedeutet, dass trockene Luft diese Barriere weniger effektiv macht.
Dies ist der Mechanismus hinter den meisten bekannten Beschwerden nach dem Flug: einem Halsweh, das sich von Stunde zu Stunde verschlimmert, einer wunden Nase und einer Stimme, die am Morgen nach der Landung belegt ist.
Verlust des Geruchs- und Geschmackssinns
Trockene Schleimhäute beeinträchtigen auch unseren Geruchs- und Geschmackssinn, ähnlich wie bei einer Erkältung.
Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik, die für Lufthansa durchgeführt wurden, liefern faszinierende Einblicke. Sie zeigen, dass unser Geschmackssinn für Salz und Zucker in großen Höhen deutlich nachlässt – bei Salz um 20 bis 30 Prozent und bei Zucker um 15 bis 20 Prozent.
Ein Bericht von AeroMexico bietet eine noch dramatischere Perspektive und legt nahe, dass wir während des Fliegens fast 70 Prozent unseres Geschmacksempfindens verlieren.
Dieser faszinierende Aspekt des Fliegens unterstreicht die Wechselwirkung zwischen unserer Umgebung und unseren Sinnen.
Jetlag
Jetlag wird gewöhnlich mit dem Überqueren mehrerer Zeitzonen in Verbindung gebracht, was zu einer Störung der inneren Uhr oder des zirkadianen Rhythmus führt. Reisende können jedoch laut der Mayo Clinic sogar ohne das Überqueren von Zeitzonen Symptome erleben, die einem Jetlag ähneln.
Dies ist häufig auf längere Inaktivität, Kabinendruck, Stress und Angstzustände, unregelmäßige Schlaf- und Essgewohnheiten sowie Dehydrierung durch niedrige Luftfeuchtigkeit zurückzuführen.
Dehydrierung durch trockene Luft
Der Mangel an feuchter Luft in einer Flugzeugkabine führt auch zu Dehydrierung durch „insensiblen Wasserverlust“ bei der Atmung.
Die trockene Luft, die von Ihrer Lunge eingeatmet wird, wirkt im Grunde wie ein Schwamm und entzieht Ihrem Körper Feuchtigkeit.
Auf einem 10-stündigen Flug können Männer etwa zwei Liter Wasser verlieren, Frauen etwa 1,6 Liter. Das bedeutet, dass ein Passagier auf einem Transatlantikflug bis zu 5 % seines Körperwassers verlieren kann. Insensibler Wasserverlust im Flugzeug behandelt den Mechanismus ausführlicher.
Nicht zu vergessen, dass die meisten Passagiere dazu neigen, während des Fluges nicht genug Wasser zu trinken und stattdessen alkoholische Getränke oder Kaffee konsumieren. Beides sind Diuretika und entziehen dem Körper zusätzlich Flüssigkeit.
Sie können diesen respiratorischen Wasserverlust auch direkt an der Quelle reduzieren. Eine Luftbefeuchter-Maske für das Fliegen fängt die Feuchtigkeit der ausgeatmeten Luft ein und gibt sie beim nächsten Atemzug wieder ab, sodass die trockene Kabinenluft Ihrem Körper weniger Wasser entzieht.
Häufig gestellte Fragen zum Thema Trockenheit im Flugzeug
Warum lösen neuere Flugzeuge das Problem der Luftfeuchtigkeit nicht?
Selbst fortschrittlichste Flugzeuge wie die Boeing 787 Dreamliner und der Airbus A350 erreichen nur 15-20 % Luftfeuchtigkeit – immer noch weit unter angenehmen Werten. Dies sind zwar echte Verbesserungen gegenüber den 5 % bis 12 % der bestehenden Flotte, sie bleiben jedoch deutlich trockener als eine gesunde Innenraumumgebung von 30-60 %.
Reicht es aus, mehr Wasser zu trinken, um während des Fluges hydriert zu bleiben?
Das Trinken von Wasser unterstützt die systemische Hydratation, löst jedoch nicht das unmittelbare Problem des Feuchtigkeitsverlusts in Ihren Atemwegen. Ihr Hals, Ihre Nasengänge und Ihre Lungen verlieren durch das Einatmen trockener Luft direkt Feuchtigkeit – und zwar schneller, als Ihr Körper sie über den Blutkreislauf ersetzen kann.
Was ist mit Nasensprays oder Augentropfen?
Diese bieten vorübergehende Linderung für bestimmte Bereiche, beheben jedoch nicht den kontinuierlichen Feuchtigkeitsverlust in den gesamten Atemwegen. Dr. Matthew Goldman von der Cleveland Clinic merkt an, dass die Kabinenfeuchtigkeit niedriger ist als auf Meereshöhe, was zu einer anhaltenden Dehydrierung führt, die punktuelle Behandlungen nicht vollständig ausgleichen können. Es gibt einen direkten Vergleich der beiden Ansätze, falls Sie diese gegeneinander abwägen möchten.
Wie trocken ist die Flugzeugluft im Vergleich zu anderen Umgebungen?
Flugzeugkabinen mit 5 % bis 12 % Luftfeuchtigkeit sind drastisch trockener als die Sahara (25 %), das Death Valley (etwa 20 %) und eine angenehme Wohnumgebung (30-60 %).
Werden Fluggesellschaften jemals Befeuchtungssysteme in Flugzeugen nachrüsten?
Fluggesellschaften stehen vor strukturellen und wirtschaftlichen Hürden bei der kabinenweiten Befeuchtung. Eine höhere Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Korrosion des Flugzeugs und erhöht das Gewicht, da das Wasser mitgeführt werden muss. Eine Befeuchtung eines Großraumflugzeugs auf angenehme Werte würde tausende Pfund an zusätzlichem Gewicht bedeuten, was mit direkten Treibstoffkosten verbunden wäre.
Wird die Kabinenluft immer wieder recycelt?
Nein. Etwa die Hälfte der Luft ist frische Zapfluft aus den Triebwerken und die Hälfte wird über HEPA-Filter rezirkuliert, wobei das gesamte Kabinenvolumen alle zwei bis drei Minuten ausgetauscht wird. Die Luft ist sauber. Sie ist nur extrem trocken – ein Unterschied, der ausführlich unter wie Luft tatsächlich in eine Flugzeugkabine gelangt erklärt wird.
Dr. med. Petra Illig ist eine Fachärztin für Notfallmedizin und ehemalige leitende Flugmedizinische Sachverständige (AME), die sowohl für kommerzielle Fluggesellschaften als auch für Privatpiloten tätig war. Sie kombiniert ihre Erfahrung als lizenzierte Pilotin mit jahrzehntelanger spezialisierter flugmedizinischer Praxis, um sich mit der Gesundheit im Kabinenumfeld, der Flugphysiologie und Zertifizierungsstandards zu befassen.
