Wassersäule

Wassersäule: Physikalische Definition und Umrechnungen

Ein Meter Wassersäule entspricht einem Megapond pro Quadratmeter unter der Voraussetzung, dass das Wasser eine Temperatur von vier Grad Celsius hat, also seinen dichtesten Punkt erreicht hat.

Das Megapond ist eine Krafteinheit, in die auf der Erde die Erdbeschleunigung einfließt. Bei Verwendung der Normfallbeschleunigung von 9,80665 Meter pro Quadratsekunde entspricht ein Megapond 9,80665 kPa (Kilopascal), was ungefähr 1/10 bar entspricht. Falls Sie nun etwas verwirrt sind, möchten wir das sogleich auflösen und etwas mehr veranschaulichen.

Bestimmt wissen Sie, dass beim Tauchen jede zusätzlichen zehn Meter Wassertiefe jeweils eine Atmosphäre (98,0665 kPa) mehr Druck bedeuten. Falls Sie das vergessen haben, merken Sie es sich jetzt bitte, weil man diesen Eckwert für viele Abschätzungen immer wieder gut gebrauchen kann. Wenn zehn Meter Wassersäule eine Atmosphäre Druckzunahme ausmachen, dann ist es plausibel, dass ein Meter Wassersäule in etwa 0,1 bar entsprechen muss.

Interessant ist dabei, dass die Form des Rohres oder Behälters, in der die Wassersäule steht, absolut keinen Einfluss auf den Druck beispielsweise auf Bodenniveau hat. Bei gleicher Höhe der Wassersäule ist der Wasserdruck in einem aufrecht stehenden dünnen Rohr genau derselbe wie in einem riesigen bauchigen Tank.

Im angloamerikanischen Maßsystem findet man übrigens ganz analog die Maßeinheit „inch of water“, die mit inH2O oder wc abgekürzt wird. Diese Druckeinheit ist natürlich deutlich kleiner als ein Meter Wassersäule.

Anwendungsbeispiele einer Wassersäule

1. In der Gebäudetechnik, insbesondere beim Heizungsbau, hat sich die Einheit mWS schon sehr lange durchgesetzt. Die Einteilung des Manometers einer Heizungspumpe beispielsweise bezieht sich in der Regel auf den Meter Wassersäule. Gleiches gilt für die Angaben in deren Datenblätter.
2. Die Wasserdichtigkeit technischer Gewebe wie Funktions- und Regenbekleidung oder Zelte wird gemäß DIN EN ISO 811:2018 ebenfalls in mWS angegeben. Dabei geht es um den Widerstand, den das Gewebe dem Durchdringen von Wasser entgegenstellt. Gemessen wird bei solchen Bestimmungen jene Zeit, die vergeht, bis innenseitig der dritte Tropfen Wasser erscheint. Entscheidend ist bei dieser Art der Messung der Druck in mWS, der zu diesem Zeitpunkt auf dem Gewebe steht. Professionelle Spezialkleidung zum Beispiel für Segler weist Werte bis zu 20 mWS auf und ist dennoch atmungsaktiv.
3. Beim Orgelbau geht es weniger um Wasser, aber um den Wind des Blasebalgs, der die Pfeifen und Register durchströmen soll. In diesem Fall wird also der Winddruck in mmWS angezeigt.