Gleichgewichtsfeuchte: wo die Trocknung von selbst endet

Die Gleichgewichtsfeuchte ist der Wassergehalt, den ein Samen in einer bestimmten Luft am Ende annimmt und dann hält. Der Begriff kommt aus der Saatgutlagerung, wo er erklärt, warum eine Trocknung von selbst aufhört. Wer Samen im Raum ausbreitet und täglich wiegt, sieht das an der Waage: am Ende bleibt das Gewicht stehen. Fertig getrocknet im Sinne eines Zielwerts ist die Partie damit noch nicht, sie passt nur zu ihrer Luft. Tiefer kommt Saatgut deshalb nur in trockenerer Luft, und längeres Warten ändert daran nichts.

Warum hört die Trocknung irgendwann von selbst auf?

Die Trocknung endet, sobald Samen und Luft gleich viel Wasserdampf abgeben und aufnehmen. Ein Samen ist für Wasserdampf durchlässig, und zwischen seinem Inneren und der Luft wandert Dampf in die Richtung, in der weniger ist. Trockene Luft zieht so lange Wasser heraus, bis dieser Ausgleich erreicht ist, und dann nicht weiter. Feuchte Luft treibt umgekehrt Wasser hinein, bis derselbe Punkt erreicht ist.

Die Luft wird dabei über die relative Luftfeuchte beschrieben, den Anteil Wasserdampf im Verhältnis zur höchstmöglichen Menge bei dieser Temperatur. Die Luftfeuchte, die eine Partie im Gleichgewicht um sich herum einstellt, heißt Gleichgewichts-Luftfeuchte. Sie ist die Seite der Luft, die Gleichgewichtsfeuchte die Seite des Korns.

Warum wird Hanf in derselben Luft trockener als Weizen?

Hanf erreicht in derselben Luft einen niedrigeren Wassergehalt, weil Öl kein Wasser bindet. Hanfsamen tragen im Mittel 31,9 % Öl, gemessen an 20 Genotypen, und damit knapp ein Drittel ihres Gewichts.

Bei 25 °C und 10 % Luftfeuchte erreicht Lein 3,3 % Wassergehalt, Erdnuss 3,0 % und Sojabohne 4,1 %. Weizen kommt in derselben Luft auf 5,5 % und trägt damit fast doppelt so viel Wasser wie Erdnuss. Für Hanf ergibt eine Schätzgleichung bei 10 % Luftfeuchte rechnerisch etwa 3,4 %, allerdings bei 20 °C und damit nicht direkt vergleichbar. Welche Werte für Hanf gemessen sind und wie weit die Gleichung sie trifft, steht im Artikel über die Sorptionsisotherme.

Was ändert die Temperatur?

Kältere Luft lässt bei gleicher Luftfeuchte mehr Wasser im Korn. Bei etwa 23 % Luftfeuchte trug trocknende FINOLA-Saat bei 10 °C 6,5 % Wasser und bei 20 °C 5,9 %. Beide Werte sind auf die Trockenmasse bezogen. Umgekehrt sinkt bei gleichem Wassergehalt die Gleichgewichts-Luftfeuchte mit der Temperatur, am stärksten im mittleren Feuchtebereich. An kalten Samen liest man deshalb einen niedrigeren Wert ab als an warmen, gemessen mit einem Hygrometer für die Luftfeuchte.

In einem gut gefüllten, dichten Gefäß ändert sich der Wassergehalt beim Abkühlen trotzdem kaum. 100 cm³ Luft tragen nur etwa 0,0004 g Wasser, und das zeigt keine Waage mit 0,01 g Auflösung an. Das Saatgut bestimmt also die Feuchte im Gefäß und nicht die wenige eingeschlossene Luft. Wie man Samen und Messglas vor dem Ablesen angleicht, steht im Artikel über das Trocknen von Saatgut.

Warum regeln Saatgutbanken die Luft und nicht das Korn?

Die Luftfeuchte gilt für alle Arten gleich, ein Wassergehalt müsste für jede Art eigens festgelegt werden. Deshalb trocknen Saatgutbanken nach einer internationalen Norm mit 10–25 % relativer Luftfeuchte bei 5–20 °C, bis die Partie im Gleichgewicht ist. Derselbe Trockenraum erzeugt in Lein und Weizen dabei verschiedene Wassergehalte, und trotzdem genügt für beide eine Vorgabe.

Für Hanf ist die Beziehung zwischen Luftfeuchte und Wassergehalt bis etwa 20 % Luftfeuchte gemessen, darunter nicht. Welche Luftfeuchte zum Zielbereich der Lagerung führt, steht im Artikel über das Trocknen von Saatgut.

Wie nutze ich die Gleichgewichtsfeuchte beim Trocknen?

Genutzt wird sie über einen dichten Behälter, in dem ein Trockenmittel oder eine Salzlösung die Luft um das Saatgut bestimmt. Ein Trockenmittel in großer Menge zieht eine Partie unter den Zielbereich, eine gesättigte Salzlösung hält dagegen eine feste Luftfeuchte. Mengen und Salze stehen im Artikel über das Trocknen von Saatgut.

Eine Luft wählen, in der die Gleichgewichtsfeuchte des Saatguts im Zielbereich liegt.