DE19756170A1 - Verfahren zum Messen von Sorbatgehalten in Substraten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Messen von Sorbatgehalten in Substraten, insbesondere von Wassergehalten in Kompostanlagen, bei dem ein Sensor mit einer Meßkammer verwendet wird, die ein Trägermedium enthält, dessen Sorbatpartialdruck bestimmt wird, aus dem unter Berücksichtigung der gemessenen, im wesentlichen konstanten Temperatur des Substrats der Sorbatgehalt des Substrats ermittelt wird.

Sorbate, insbesondere Wasser, stellen bei der Herstellung, der Bearbeitung, dem Transport und der Lagerung von Substraten einen wichtigen Faktor dar. So lassen sich über die Einstellung der Feuchte des Substrats Bearbeitungseigenschaften, Gewicht, Volumen und mögliche ablaufende biologische Prozesse oft stark beeinflussen. Daher ist zum Beispiel eine exakte Bestimmung der Feuchte des Substrats, wie auch der Umgebung, von großer Bedeutung.

Anders als bei der Messung von Sorbaten in der Umgebung steht für die Bestimmung des Sorbatgehaltes von Feststoffen nur eine relativ geringe Anzahl von Meßverfahren zur Verfügung.

Die Methode der gravimetrischen Bestimmung des Wassergehalts eines Substrats durch die Entnahme von Proben und anschließende Trocknung weist den Nachteil auf, daß mit Hilfe dieser Methode keine Ergebnisse für eine gewünschte vorausschauende Prozeßführung gewonnen werden können, die beispielsweise für einen wirtschaftlichen Betrieb technisch aufwendiger Kompostierungsanlagen unbedingt erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil des gravimetrischen Meßverfahrens ist, daß nicht nur der Feuchtegehalt des Substrats, der durch eine physiko-chemische oder eine mechanische Sorption bewirkt ist und biologisch relevant ist, gemessen wird, sondern auch des chemisch gebundene Wasser, des sehr fest gebunden und daher biologisch nicht relevant ist, Eingang in die Messung findet.

Bekannte Feuchtesensoren stellen sich als zu ungenau bzw. als nicht anwendbar heraus.

Aus der Lebensmittelindustrie ist ein tensiometrisches Meßverfahren bekannt, bei dem ein eine Meßkammer aufweisender Sensor beispielsweise auf einer Meßlanze in des Substrat eingeführt wird. Bei der Feuchtemessung findet aufgrund von Diffusion von Wassermolekülen ein Ausgleich zwischen dem Wasserdampfpartialdruck des Substrats und dem Wasserdampfpartialdruck der Luft als Trägermedium in der Meßkammer statt. Nach einer gewissen Zeit ist somit die Feuchte der Luft in der Meßkammer konstant. Bei dieser Feuchte, der sogenannten Gleichgewichtsfeuchte, ist die Luft in der Meßkammer im Gleichgewicht, d. h. es verlassen das Substrat genauso viele Wassermoleküle, wie in des Substrat hineingehen.

Diese Gleichgewichtsfeuchte stellt einen bestimmten Wert der relativen Luftfeuchte (Verhältnis von absoluter zu maximaler Luftfeuchte) dar, von dem auf den Feuchtegehalt des Substrats zurückgeschlossen werden kann, wenn die Temperatur des Substrats bekannt ist.

Das bekannte tensiometrische Verfahren hat gegenüber dem gravimetrischen Verfahren den Vorteil, daß das chemisch gebundene Wasser keinen Eingang in die Messung findet. Vielmehr wird nur der Feuchtegehalt des Substrats gemessen, der biologisch relevant ist. Ein Nachteil des Verfahrens zum Messen der Feuchte mittels der Gleichgewichtsfeuchte ist jedoch, daß es bisher nur in Bereichen eingesetzt werden konnte, in denen relativ geringe Feuchten zu bestimmen bzw. zu kontrollieren waren. So kann dieses Meßverfahren z. B. nur bei Müllkompost bis zu einem Feuchtegehalt des Substrats von etwa 40% angewendet werden. Bei Biokompost sind Messungen nur bis ca. 10% Feuchtegehalt des Substrats möglich. Dies ist darin begründet, daß oberhalb von 40% Substratfeuchtegehalt die Luft in der Meßkammer in der Regel gesättigt ist, also die relative Luftfeuchte 100% beträgt. Bei einer Sättigung der Luft ist jedoch kein Rückschluß auf den Feuchtegehalt des Substrats möglich. Bei der Kompostierung von biogenen Abfällen ist aber ein Feuchtebereich des Komposts zwischen 50 und 60% interessant, da die Mikroorganismen bei diesen Umgebungsbedingungen optimal arbeiten.

Andererseits ist es jedoch wünschenswert, die Bestimmung des Wassergehalts des Substrats über die Messung der Gleichgewichtsfeuchte vorzunehmen, um das chemisch gebundene Wasser nicht mit in die Messung einzubeziehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Messung von Sorbatgehalten in Substraten zur Verfügung zu stellen, die auf der Messung der Gleichgewichtsfeuchte basieren und auch eine Messung eines relativ hohen Sorbatgehalts des Substrats ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung nutzt das physikalische Prinzip aus, daß die Aufnahmefähigkeit eines Mediums für ein Sorbat sich mit der Temperatur ändert. So tritt beispielsweise eine Sättigung von Luft mit Wassermolekülen um so später ein, je höher die Temperatur der Luft ist. Zur Veranschaulichung ist in Fig. 1 der maximale Wasserdampfdruck von Luft in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft dargestellt. Dadurch, daß die Temperatur des Trägermediums bis zu einem Wert und etwas über diesen hinaus variiert wird, bei welchem sich der Sorbatpartialdruck in der Meßkammer nicht mehr in Abhängigkeit von der Temperatur des Mediums ändert, wird erreicht, daß eine Temperatur eingestellt wird, bei der das Medium nicht mit Sorbatmolekülen gesättigt ist. Aus diesem Sorbatpartialdruck kann somit auf den Sorbatgehalt des Substrats zurückgeschlossen werden. Denn der von der Temperatur des Mediums unabhängige Sorbatpartialdruck des Mediums ist gleich dem Dampf. bzw. Lösungspartialdruck des Sorbats im Substrat, je nachdem, ob das Substrat von einem Gas oder einer Flüssigkeit umgeben ist. Unter Berücksichtigung der ebenfalls gemessenen Temperatur des Substrats läßt sich von dem Dampf bzw. Lösungspartialdruck des Sorbats im Substrat auf den Sorbatgehalt des Substrats zurückschließen.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß relativ hohe Feuchtegehalte von Substraten auf der Grundlage der Bestimmung der Gleichgewichtsfeuchte, und somit bei der Kompostierung von biogenen Abfällen ohne Einbeziehung des biologisch nicht relevanten Wassers, gemessen werden können. Somit ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei der Bestimmung der relativ hohen Feuchtegehalte von Kompostanlagen von Vorteil. Die Beeinflussung der Substrattemperatur durch ein wärmeres Trägermedium wird dadurch gering gehalten werden, daß sich dieses nicht ständig auf einem hohen Temperaturniveau befindet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Temperatur des Mediums anfangs einen Wert, bei dem das Medium mit dem Sorbat gesättigt ist. Durch eine anschließende Variation der Temperatur des Mediums, in der Regel eine Erhöhung der Temperatur, steigt der Sorbatpartialdruck des Mediums zunächst an. Dabei bleibt das Medium weiterhin mit Sorbat gesättigt, bis die Temperatur des Mediums erreicht ist, bei der der Sättigungs-Sorbatpartialdruck des Mediums gleich dem Dampf- bzw. Lösungspartialdruck des Sorbats im Substrat ist. Bei einer weiteren Erhöhung der Temperatur nimmt der Sorbatpartialdruck des Mediums nicht mehr weiter zu, sondern bleibt konstant. Dieser konstante Sorbatpartialdruck des Mediums wird zur oben beschriebenen Ermittlung des Feuchtegehalts des Substrats herangezogen.

Es ist vorteilhaft, kontinuierlich die Temperatur des Mediums zu verändern und den zugehörigen Sorbatpartialdruck des Mediums zu ermitteln. So kann der Sorbatpartialdruck des Mediums beispielsweise protokolliert werden.

Der Sorbatpartialdruck des Mediums kann unmittelbar gemessen werden, er kann aber auch über eine in Abhängigkeit von der Temperatur des Mediums aufgenommene Kalibrierungskurve bestimmt werden.

Die Aufgabe wird ferner durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei im wesentlichen konstanter Temperatur des Trägermediums die Geschwindigkeit einer Annäherung des Sorbatpartialdrucks des Mediums an einen stabilen Endwert ermittelt. Da diese Annäherungsgeschwindigkeit von dem Sorbatpartialdruck des Substrats abhängt, kann von der Annäherungsgeschwindigkeit auf den Dampf- bzw. Lösungspartialdruck des Sorbats im Substrat zurückgeschlossen werden. Unter Berücksichtigung der ebenfalls gemessenen Temperatur des Substrats kann wiederum über den Dampf- bzw. Lösungspartialdruck des Sorbats im Substrat der gesuchte Sorbatgehalt des Substrats ermittelt werden.

Auch dieses erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß relativ hohe Feuchtegehalte von Substraten auf der Grundlage der Bestimmung der Gleichgewichtsfeuchte gemessen werden können.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zur Vereinfachung des Verfahrens sehr vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Substrats so groß gewählt ist, daß sie nicht die Geschwindigkeit des Transports der Sorbatmoleküle in die Meßkammer und damit die Annäherungsgeschwindigkeit limitiert. Ob die Oberfläche des Substrats ausreichend groß ist, läßt sich auf der Grundlage von Messungen der Annäherungsgeschwindigkeit für mehrere Temperaturwerte des Trägermediums feststellen. Auch wenn dieses Verfahren bei einer Temperatur des Mediums angewendet werden kann, bei der das Medium bei dem stabilen Endwert mit Sorbat gesättigt ist, ist es doch von Vorteil, die Temperatur des Trägermediums so einzustellen, daß das Medium bei dem stabilen Endwert nicht gesättigt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Sorbatpartialdruck des Mediums bei beiden Verfahren mit Hilfe einer Messung der Absorption von Laserlicht durch die Sorbatmoleküle bestimmt. Vorteile der unten detaillierter beschriebenen Messung des Sorbatpartialdrucks mit Hilfe von Laserlicht liegen in der Genauigkeit und der Geschwindigkeit des Meßverfahrens.

Als Trägermedium eignet sich insbesondere Luft. Es sind aber auch andere Medien möglich, wie z. B. ein anderes Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff. Die Wahl eines geeigneten Trägermediums erfolgt unter dem Gesichtspunkt, ein günstiges Verhältnis der Abhängigkeit des relativen Sorbatgehalts im Medium und des Sorbatgehalts im Substrat voneinander zu erhalten. Dieses Abhängigkeitsverhältnis wird als Sorptionsisotherme bezeichnet.

Im folgenden wird ein Sensor beschrieben, der zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann. Dieser Sensor ist von einer wärmeisolierenden Schicht umgeben, die beispielsweise eine Luftschicht sein kann, die sich zwischen einer inneren und einer äußeren Hülle der Meßkammer befindet. Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, das Volumen der Meßkammer möglichst klein zu halten und als Öffnungen der Meßkammer Bohrungen vorzusehen, die im Verhältnis zu dem Volumen der Meßkammer klein sind. Durch diese Ausgestaltung der Meßkammer und die wärmeisolierende Schicht wird erreicht, daß die verfahrensbedingt hervorgerufene Temperaturdifferenz zwischen dem Medium in der Meßkammer und dem Substrat nur eine vernachlässigbar geringe treibende Kraft für die Einstellung eines physikalischen Gleichgewichtszustandes darstellt. Denn der prinzipiell stattfindende Austausch des Trägermediums mit dem das Substrat umgebenden Medium wird so gering gehalten, daß die Temperatur des Substrats nur geringfügig beeinflußt wird und der stationäre Zustand des Substrats über lange Zeit aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise wird des Substrat durch die Messung nicht nachweisbar beeinflußt.

Der Sensor weist vorzugsweise mindestens eine Einheit zur Temperierung des Mediums in der Meßkammer und jeweils mindestens einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur in der Meßkammer bzw. der Temperatur des Substrats auf.

Wie oben beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn der Sensor, sofern er ein durchstrahlbares Trägermedium enthält, eine Lasermeßstrecke mit einem Laser zur Durchstrahlung der Meßkammer und einem Detektor aufweist.

Im folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein dafür erfindungsgemäß vorgesehener Sensor anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:

Fig. 1, die Aufnahmefähigkeit von Luft für Wassermoleküle in Abhängigkeit von der Temperatur;

Fig. 2, die Aufnahme von Sorbat in der Meßkammer in Abhängigkeit von der Temperatur des Trägermediums in der Meßkammer;

Fig. 3, eine schematische Skizze eines Aufbaus eines erfindungsgemäßen Sensors.

In Fig. 1 ist die Aufnahmefähigkeit von Luft für Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt, wobei auf der Ordinate der Wasserdampfdruck in Pascal (Pa) aufgetragen ist. Der maximale Wasserdampfdruck nimmt mit ansteigender Temperatur ansteigend zu, was zur Folge hat, daß eine Sättigung der Luft mit Wassermolekülen um so später eintritt, je höher die Temperatur der Luft ist.

Diese Eigenschaft wird bei der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch 1 ausgenutzt. Es wird zunächst eine relativ geringe Temperatur des Trägermediums eingestellt. Anschließend wird der Sensor in Kontakt mit dem zu messenden Substrat gebracht, so daß ein Austausch zwischen Sorbatmolekülen des Substrats, hier Wassermolekülen, und des Trägermediums stattfinden kann. Da anfangs der Wasserdampfpartialdruck des Substrats größer ist als der Wasserdampfpartialdruck des Trägermediums, findet zunächst aufgrund eines räumlichen Konzentrationsgefälles von Wassermolekülen ein gerichteter Transport von Wassermolekülen in des Trägermedium statt. Der Ausgleich ist abgeschlossen, wenn entweder die Wasserdampfpartialdrücke des Substrats und des Trägermediums gleich sind oder das Trägermedium gesättigt ist, d. h. das Medium eine relative Luftfeuchte von 100% erreicht hat. Dann diffundieren in beide Richtungen, nämlich aus dem Trägermedium heraus und in das Trägermedium hinein, gleich viele Wassermoleküle.

Im vorliegenden Beispiel ist die Temperatur des Trägermediums T₀ so gering gewählt, daß das Trägermedium gesättigt ist. Anschließend wird die Temperatur des Trägermediums erhöht, wobei eine weitere Nachlieferung von Wassermolekülen aus dem Substrat in des Trägermaterial stattfindet. Dabei bleibt das Trägermedium weiterhin gesättigt. Der zugehörige Verlaufsabschnitt des Wasserdampfpartialdrucks im Trägermedium ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Verlaufsabschnitt 1 des Wasserdampfpartialdrucks ist linear und liegt stets bei 100% relative Feuchte des Trägermediums. Dieser Verlauf des Wasserdampfpartialdrucks ändert sich erst bei der Temperatur des Trägermediums, bei der der Sättigungsdampfdruck gleich dem Wasserdampfpartialdruck des Substrats ist. Diese Temperatur ist in Fig. 2 mit T₁ bezeichnet. Bei einer weiteren Erhöhung der Temperatur des Trägermediums bleibt der Wasserdampfpartialdruck des Trägermediums konstant; er liegt dabei unterhalb des Sättigungs-Wasserdampfpartialdrucks des Trägermediums. Man erhält also für das Substrat den mit S₁ bezeichneten Verlauf des Wasserdampfpartialdrucks des Trägermediums.

Der mit p₁ bezeichnete Wert des Wasserdampfpartialdrucks des Trägermediums ist gleich dem Wasserdampfpartialdruck des Substrats. Dieser Wasserdampfpartialdruck des Substrats ist proportional der absoluten Feuchte des Substrats. Da der Proportionalitätsfaktor bekannt ist, kann aus dem Wasserdampfpartialdruck p₁ die gesuchte absolute Feuchte des Substrats bestimmt werden. Dabei bleibt das chemisch gebundene Wasser unberücksichtigt, da es aufgrund der festen Bindung nicht zum Wasserdampfpartialdruck des Substrats beiträgt.

In Fig. 2 ist ein weiterer Verlauf S₂ des Wasserdampfpartialdrucks des Trägermediums dargestellt, der am gleichen Substrat, welches jedoch einen anderen Feuchtegehalt aufweist, gemessen wurde. Dieses Substrat weist einen höheren Wasserdampfpartialdruck als das erste Substrat auf, so daß das Trägermedium erst bei einer höheren Temperatur, nämlich der Temperatur T₂, aus dem Sättigungsbereich herausgelangt. Es wird somit für dieses Substrat der Wasserdampfpartialdruck p₂ gemessen.

Bei diesem Verfahren muß die Temperatur der Luft in der Meßkammer, also des Trägermediums, so lange erhöht werden, bis der Wasserdampfpartialdruck nicht mehr weiter ansteigt, das Trägermedium also nicht mehr gesättigt ist. Dabei wird als ausgezeichneter Wert des Wasserdampfpartialdrucks ab einer bestimmten Temperatur ein stabiler Wasserdampfpartialdruck erhalten. Während bei einer Sättigung des Trägermediums kein Rückschluß auf den Wasserdampfpartialdruck des Substrats möglich ist, ist der stabile Wert des Wasserdampfpartialdrucks des Trägermediums gleich dem Wasserdampfpartialdruck des Substrats und kann somit zur Bestimmung der absoluten Feuchte herangezogen werden.

Der in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Sensor 2 weist eine Meßkammer 3 auf, die ein Trägermedium (nicht gezeigt) enthält. Die Meßkammer 3 ist von einem wärmeleitenden Material umgeben. An einer der Stirnseiten der Meßkammer 3 ist eine Laserquelle 4 mit einer Fokussierung (nicht gezeigt) angebracht. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Meßkammer 3 befindet sich ein Detektor 5, der ebenfalls eine Fokussierung (nicht gezeigt) aufweist. Die Meßkammer 3 ist in Längsrichtung im wesentlichen von Temperierungselementen 6 in Form von Heizdrähten begrenzt. Diese Temperierungselemente 6 können aber auch Peltierelemente sein. Zwischen den Temperierungselementen 6 und der Außenwand des Sensors 2 befinden sich wärmeisolierende Schichten 7, die durch mit Luft gefüllte abgeschlossene Kammern gebildet sind. Zwei Temperatursensoren 8 in Form von Platinwiderständen sind innerhalb der Meßkammer 3 an den Temperierungselementen 6 angebracht. Ein weiterer Temperatursensor 9 ist innerhalb einer der wärmeisolierenden Schichten 7 an der Außenwand des Sensors 2 angebracht. An jeder Längsseite des Sensors 2 befinden sich jeweils drei Bohrungen 10, die sich durch die wärmeisolierende Schicht 7 und des Temperierungselement 6 hindurcherstrecken. Die Bohrungen 10 ermöglichen einen Austausch des Sorbats, sind jedoch für das Substrat undurchlässig.

Die Laserquelle 4 und der Detektor 5 stellen eine Lasermeßstrecke 11 dar. Über die Temperierungselemente 6 und die Temperatursensoren 8 wird die Temperatur des Trägermediums der Meßkammer 3 mittels einer nicht gezeigten Steuervorrichtung eingestellt. Mit dem Temperatursensor 9, der an dem hier nicht gezeigten Substrat anliegt, kann die Temperatur des Substrats gemessen werden. Die wärmeisolierenden Schichten 7 sorgen dafür, daß eine möglichst geringe Wärmeübertragung von der Meßkammer 3 bzw. den Temperierungselementen 6 auf das Substrat stattfindet. Dadurch, daß die Meßkammer von wärmeleitendem Material umgeben ist, wird erreicht, daß in möglichst kurzer Zeit eine gleichmäßige Temperatur in der Meßkammer 3 geschaffen wird. Die Bohrungen 10 stellen Diffusionskanäle für den Austausch zwischen dem des Substrat umgebenden Transportmedium, durch welches die Sorbatmoleküle in die Meßkammer 3 transportiert werden, und dem Trägermedium dar. Die Bohrungen 10 weisen einen im Verhältnis zur Längsausdehnung der Meßkammer 3 kleinen Durchmesser auf. Mit Hilfe der Lasermeßstrecke 11 kann durch Absorptionsspektroskopie der Sorbatgehalt in dem Trägermedium bestimmt werden. Dabei wird das Medium mit einem ersten Laserstrahl einer Wellenlänge eines Absorptionsmaximums der im Medium enthaltenen Wassermoleküle durchstrahlt und die nicht absorbierte Laserstrahlung mit einem Detektor gemessen. Zusätzlich wird ein zweiter Laserstrahl einer Wellenlänge eingesetzt, die von den Wassermolekülen nicht absorbiert wird. Auch diese Laserstrahlung wird mit einem Detektor gemessen. Die Meßwerte werden aufgezeichnet, und aus der Differenz der Meßwerte wird der Wassergehalt des Mediums errechnet.

Der Sensor kann mittels einer Meßlanze in das Substrat eingebracht und so an beliebigen Stellen des Substrats zur Messung des Sorbatgehalts eingesetzt werden. Ebenso kann eine Ausführungsform der Meßlanze mehrere dieser Sensoren enthalten und damit die Messung des Sorbats in mehreren Ebenen des Substrats mit nur einer Meßlanze ermöglichen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Messen von Sorbatgehalten in Substraten, insbesondere von Wassergehalten in Kompostanlagen, bei dem ein Sensor mit einer Meßkammer verwendet wird, die ein Trägermedium enthält, dessen Sorbatpartialdruck bestimmt wird, aus dem unter Berücksichtigung der gemessenen, im wesentlichen konstanten Temperatur des Substrats der Sorbatgehalt des Substrats ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Mediums bis zu einem Wert und etwas über diesen hinaus variiert wird, bei welchem sich der Sorbatpartialdruck in der Meßkammer nicht mehr in Abhängigkeit von der Temperatur des Mediums ändert, und daß dieser Sorbatpartialdruck zur Ermittlung des Sorbatgehalts des Substrats herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Mediums von einem Wert ausgehend, bei dem das Medium mit dem Sorbat gesättigt ist, erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich die Temperatur des Mediums verändert und der jeweils zugehörige Sorbatpartialdruck des Mediums ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sorbatpartialdruck des Mediums unmittelbar gemessen wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sorbatpartialdruck des Mediums über eine in Abhängigkeit von der Temperatur des Mediums aufgenommene Kalibrierungskurve bestimmt wird.

6. Verfahren zum Messen von Sorbatgehalten in Substraten, insbesondere von Wassergehalten in Kompostanlagen, bei dem ein Sensor mit einer Meßkammer verwendet wird, die ein Trägermedium enthält, dessen Sorbatpartialdruck bestimmt wird, aus dem unter Berücksichtigung der gemessenen, im wesentlichen konstanten Temperatur des Substrats der Sorbatgehalt des Substrats ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen konstanter Temperatur des Mediums die Geschwindigkeit der Annäherung des Sorbatpartialdrucks des Mediums an den stabilen Endwert ermittelt wird und unter Berücksichtigung des bekannten Abhängigkeitsverhältnisses der Annäherungsgeschwin­ digkeit und des Dampf bzw. Lösungspartialdrucks des Sorbats im Substrat der Sorbatgehalt des Substrats ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Substrats so groß gewählt ist, daß sie nicht die Annäherungsgeschwindigkeit limitiert.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Trägermediums so eingestellt wird, daß das Medium bei dem stabilen Endwert nicht gesättigt ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sorbatpartialdruck des Mediums mit Hilfe einer Messung der Absorption von Laserlicht durch die Sorbatmoleküle bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Luft ist.

11. Sensor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (3) des Sensors (2) von einer wärmeisolierenden Schicht (7) umgeben ist.

12. Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Öffnungen der Meßkammer (3) Bohrungen (10) vorhanden sind, die im Verhältnis zu dem Volumen der Meßkammer (3) klein sind.

13. Sensor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) eine Lasermeßstrecke (11) mit einer Laserquelle (4) zur Durchstrahlung der Meßkammer (3) und einem Detektor (5) aufweist.