Siebel / Willems Effiziente Anheizung von Gebäuden in massiver Bauweise bei intermittierender Beheizung

1. Auflage 2013
ISBN: 978-3-8167-9064-8
Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, Band 3, 125 Seiten

Reihe: Baukonstruktionen und Bauphysik

Die Wärmedämmung beheizter und/oder gekühlter Gebäude führt sowohl im Neubau als auch bei energetischen Sanierungen im Gebäudebestand grundsätzlich zu einer Reduzierung des Heizwärmebedarfs und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Sen-kung von Energiekosten und zum schonenderen Umgang mit den entsprechenden Ressourcen, die auch heute noch vorwiegend durch fossile Brennstoffe repräsentiert werden. Bei der Bemessung von Wärmedämmmaßnahmen entsprechend dem Re-chenmodell der aktuell gültigen Energieeinsparverordnung EnEV 2009 wird dabei von einem konstanten Temperaturgefälle über Monatszeiträume ausgegangen.
Die tatsächliche Situation bei der Beheizung von Wohn- und Arbeitsräumen stellt sich jedoch in der Regel so dar, dass der Heizbetrieb ein nichtkontinuierlicher ist und nutzungsbedingt oftmals unterbrochen wird. Diese Heizungsunterbrechungen erfordern dann jedoch zwangsläufig eine Wiederaufheizung der umgebenden raumabschließenden Bauteile, um behagliche Raumluft- und Oberflächentemperaturen zu erzielen.
Eine solche instationäre Betrachtung der Innenraumtemperaturen hat bisher keinen Einzug in die Berechnungen von Energiebilanzen gefunden. Die Gründe hierfür liegen unter Anderem im doch erheblichen Aufwand bei der entsprechenden Datenerfassung sowie in der deutlich aufwendigeren Berechnung.
Die vorliegende Veröffentlichung stellt vor diesem Hintergrund einen ersten Ansatz dar, sich mit den Umständen einer instationären Beheizung auseinanderzusetzen: Im Vordergrund stehen hier der Raumbeheizungs-Energieaufwand und die Bewertung der Anheizphase bis zur Erzielung einer thermischen Behaglichkeit in Räumen. Ziel ist es, die Behaglichkeit im hier zu Lande üblichen Massivbau während der Heizperiode günstig zu gestalten und dabei Heizenergie einzusparen. Hierzu wird messtechnisch und rechnerisch untersucht, inwieweit sich die Raumanheizphase durch eine thermisch wirksame Wandbeschichtung in Form von dünnen Vliesschichten an den raumumschließenden Oberflächen der Bauteile verkürzen lässt. Durch die Einbeziehung eines entsprechend ertüchtigten, bewohnten Altbaus in die labortechnischen Versuchsreihen können die tatsächlichen Energieverbräuche bei der Verwendung einer entsprechenden Wandbeschichtung ermittelt und bewertet werden.

Autoren/Hrsg.

Siebel, Alexander

Willems, Wolfgang

Inhaltsverzeichnis

1;Frontcover
;1
2;Innentitel
;2
3;Impressum
;3
4;Titelblatt
;4
5;Inhaltsverzeichnis;8
5.1;Vorwort ;6
5.2;Nomenklatur ;11
5.3;1. Einleitung ;13
5.4;1.1. Problemstellung ;13
5.5;1.2. Zielsetzung ;16
5.6;2. Wärmetransport ;18
5.7;2.1. Konvektion ;18
5.8;2.2. Wärmestrahlung ;20
5.9;2.3. Stationäre Wärmeleitung ;22
5.10;2.4. Instationäre Wärmeleitung ;23
5.11;2.5. Der instationäre eingeschwungene Zustand;26
5.12;3. Wärmespeicherfähigkeit ;27
5.13;3.1. Baustoffeigenschaften ;27
5.14;3.2. Bauteileigenschaften unter instatioinstationären Randbedingungen;31
5.15;3.2.1. Thermische Eindringtiefe ;31
5.16;3.2.2. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit ;32
5.17;4. Thermische Behaglichkeit in Innenräum;33
5.18;4.1. Kriterien ;33
5.19;4.2. Thermische Behaglichkeit in Innenräumen;33
5.20;4.3. Empirische Bewertungsgrundlagen ;38
5.21;5. Beheizung ;40
5.22;5.1. Nutzerverhalten ;40
5.23;5.2. Intermittierender Heizbetrieb ;42
5.24;5.3. Die Aufheizphase ;43
5.25;6. Messtechnische Untersuchung der thermischen Entwicklung in Räumen während
einer Heizperiode;46
5.26;6.1. Vorgehensweise und Randbedingungen ;46
5.27;6.2. Raumbeheizung in Wohngebäuden ;48
5.28;6.3. Raumbeheizung in Bürogebäuden ;60
5.29;6.4. Zusammenfassung der vorgefundenen Verhältnisse;63
5.30;7. Messtechnische Untersuchung dünner Dämmschichten an massiven Wandkonstruktionen;64
5.31;7.1. Anheizphase einer massiven Wandkonstruktion unter Laborbedingungen;64
5.32;7.1.1. Anheizphase im Labor-Prüfstand für eine einmalige Anheizung;68
5.33;7.1.2. Anheizphase im Labor-Prüfstand bei einer intermittierenden Beheizung
;69
5.34;7.2. Anheizphase in einem Wohngebäude ;70
5.35;7.3. Einfluss von solarer Strahlung auf eine Innenwand;74
5.36;7.4. Lüftungseinfluss auf die operative Temperatur;77
5.37;7.5. Energieeinsparung bei einem Wohngebäude;79
5.38;7.5.1. Amortisationsbetrachtung für das Pilotobjekt;83
5.39;7.6. Ergebnisdiskussion ;85
5.40;8. Rechnerische Untersuchung ;86
5.41;8.1. Vorgehensweise ;86
5.42;8.2. Validierung der Berechnungen mit den Messergebnissen;86
5.43;8.3. Thermisches Verhalten von Innenwandkonstruktionen;89
5.44;8.3.1. Innenwandkonstruktionen bei instationärem Heizbetrieb;90
5.45;8.4. Thermisches Verhalten von Außenwandkonstruktionen;101
5.46;8.5. Berechnung der gespeicherten Energie bei intermittierendem Heizbetrieb;107
5.47;8.5.1. Gespeicherte Energiemenge bei intintermittierendem Heizbetrieb;112
5.48;8.6. Ergebnisdiskussion ;113
5.49;9. Diskussion der Ergebnisse ;114
5.50;9.1. Temperierung von realen Wohn- und Büroräumen;114
5.51;9.2. Messtechnisch und rechnerisch untersuchter Einfluss dünner Dämmschichten
an Wandkonstruktionen;115
5.52;10. Zusammenfassung ;118
5.53;10.1. Untersuchungsergebnisse ;118
5.54;10.2. Vorteile für das Raumklima bei entsprechenden Maßnahmen;118
5.55;10.3. Möglichkeiten der Energieeinsparung;118
5.56;10.4. Empfehlung zur Anwendung in der Praxis;119
5.57;Literaturverzeichnis ;120
5.58;Lebenslauf ;123
5.59;Backcover
;125