Sorptionsisotherme: Luftfeuchte und Wassergehalt als Kurve

Eine Sorptionsisotherme ist die Kurve, die für eine Samenpartie den Wassergehalt über der Luftfeuchte aufträgt. Gemessen wird sie in Kammern mit fester Luftfeuchte, in denen die Samen liegen, bis sich ihr Gewicht nicht mehr ändert. Isotherm heißt sie, weil sie nur für eine Temperatur gilt. Für den Grower beantwortet sie, auf welchen Wassergehalt eine Luft sein Saatgut bringt, ohne dass er eine Probe opfern muss. Für Hanf ist die Kurve gemessen und eine Schätzgleichung daran geprüft, sodass sich Luftfeuchte und Wassergehalt ineinander übersetzen lassen.

Was zeigt mir die Kurve?

Die Kurve zeigt, bei welchem Wassergehalt ein Samen in einer bestimmten Luft stehen bleibt. Dieser Endwert heißt Gleichgewichtsfeuchte, und warum er an Öl und Temperatur hängt, erklärt der Artikel über die Gleichgewichtsfeuchte.

Es gibt dabei zwei Kurven: feuchte Samen, die abtrocknen, folgen der Trocknungs- oder Desorptionskurve. Trockene Samen, die Wasser aus der Luft aufnehmen, folgen der Befeuchtungs- oder Sorptionskurve (Adsorption). Beide Kurven liegen nicht aufeinander. Für das Trocknen frisch geernteter Samen gilt die Desorptionskurve.

Welche Messungen gibt es für Hanf?

Für Hanf liegen zwei Messreihen vor, die zusammen fast den ganzen Bereich der Lagerung abdecken. Drei Sorten sind zwischen 34 % und 94 % Luftfeuchte bei 10–35 °C gemessen. Die Sorte Altair lag beim Trocknen am trockensten Punkt bei 5,8 % Wassergehalt, bei 35 °C und 34 % Luftfeuchte. Am feuchtesten Punkt, bei 10 °C und 94 %, lag sie bei 13,7 %. Die Sorte CanMa lag durchgehend 0,3–0,5 Prozentpunkte darüber.

Die Sorte FINOLA ist über Salzlösungen bis etwa 20 % Luftfeuchte gemessen, bei 10–60 °C. Bei 20 °C und etwa 23 % Luftfeuchte lag sie bei 5,4–5,6 % Wassergehalt, auf das Frischgewicht umgerechnet. Um etwa 0,5 Prozentpunkte hob den Wert der Besatz, Bruch und Pflanzenreste in der Partie. Unterhalb von etwa 20 % Luftfeuchte ist für Hanf nichts gemessen.

Zwischen den Sorten ist der Abstand nicht beliebig. Eine einhäusige und eine zweihäusige Sorte lagen weiter auseinander als zwei zweihäusige Sorten aus verschiedenen Ländern. Für Trocknung und Lagerung taugt deshalb am besten die Kurve der eigenen Sorte. Wo es sie nicht gibt, bleibt eine Unschärfe von einigen Zehntel Prozentpunkten.

Wie gut trifft die Schätzgleichung die Messungen?

Im trockenen Bereich trifft sie die Messungen gut, im feuchten überschätzt sie deutlich. Die Schätzgleichung eines Genbank-Handbuchs rechnet den Wassergehalt aus Ölanteil, Luftfeuchte und Temperatur, hier mit 32 % Öl. Am trockensten Punkt von Altair liefert sie denselben Wert wie die Messung. Am feuchtesten Punkt rechnet sie 16,5 % und liegt damit 2,8 Prozentpunkte über dem gemessenen Wert.

Bei der Temperatur der FINOLA-Messung ergibt sie für etwa 23 % Luftfeuchte rechnerisch rund 5,2 %. Damit liegt die Rechnung leicht zu trocken, im Rahmen der Ablesegenauigkeit der Messung. Ein getroffener Punkt belegt dabei nur diesen Punkt. Welche Luftfeuchte bei 20 °C welchen Wassergehalt einstellt, steht als Tabelle im Artikel über das Trocknen von Saatgut.

Was bedeutet die Hysterese für meine Partie?

Nimmt eine übertrocknete Partie wieder Wasser auf, hält sie bei gleicher Luftfeuchte weniger als eine von oben getrocknete. Bei FINOLA betrug dieser Abstand rund 0,2 Prozentpunkte bei 20 °C und rund 0,8 bei 10 °C, auf die Trockenmasse bezogen. Den Abstand zwischen Desorptionskurve und Sorptionskurve nennt man Hysterese, und er trat in beiden Hanf-Messreihen auf.

Praktisch betrifft das jede Partie, die zu weit getrocknet und dann an der Luft wieder angehoben wird. Sie zeigt im Messglas dieselbe Luftfeuchte wie eine normal getrocknete Partie, wiegt aber etwas weniger. Das ist kein Messfehler und kein Grund, sie bis zum Sollgewicht weiter zu befeuchten.

  • Eine gelüftete Partie nach der Luftfeuchte im Messglas beurteilen und nicht nach dem Sollgewicht.

Quellen