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Effiziente Anheizung von Gebäuden in massiver Bauweise bei intermittierender Beheizung

:	Alexander Siebel
:	Wolfgang Willems
:	Effiziente Anheizung von Gebäuden in massiver Bauweise bei intermittierender Beheizung
:	Fraunhofer IRB Verlag
:	9783816790648
:	1
:	CHF 22.20
:

:	Bau- und Umwelttechnik
:	German

:	120
:	Wasserzeichen/DRM
:	PC/MAC/eReader/Tablet
:	PDF

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.

	Frontcover	1152
	1	1152
	Innentitel	1152
	2	1152
	Impressum	1152
	3	1152
	Titelblatt	1152
	4	1152
	Inhaltsverzeichnis	8
	Vorwort	6
	Nomenklatur	11
	1. Einleitung	13
	1.1. Problemstellung	13
	1.2. Zielsetzung	16
	2. Wärmetransport	18
	2.1. Konvektion	18
	2.2. Wärmestrahlung	20
	2.3. Stationäre Wärmeleitung	22
	2.4. Instationäre Wärmeleitung	23
	2.5. Der instationäre eingeschwungene Zustand	26
	3. Wärmespeicherfähigkeit	27
	3.1. Baustoffeigenschaften	27
	3.2. Bauteileigenschaften unter instatioinstationären Randbedingungen	31
	3.2.1. Thermische Eindringtiefe	31
	3.2.2. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit	32
	4. Thermische Behaglichkeit in Innenräum	33
	4.1. Kriterien	33
	4.2. Thermische Behaglichkeit in Innenräumen	33
	4.3. Empirische Bewertungsgrundlagen	38
	5. Beheizung	40
	5.1. Nutzerverhalten	40
	5.2. Intermittierender Heizbetrieb	42
	5.3. Die Aufheizphase	43
	6. Messtechnische Untersuchung der thermischen Entwicklung in Räumen während	43
	46	43
	6.1. Vorgehensweise und Randbedingungen	46
	6.2. Raumbeheizung in Wohngebäuden	48
	6.3. Raumbeheizung in Bürogebäuden	60
	6.4. Zusammenfassung der vorgefundenen Verhältnisse	63
	7. Messtechnische Untersuchung dünner Dämmschichten an massiven Wandkonstruktionen	64
	7.1. Anheizphase einer massiven Wandkonstruktion unter Laborbedingungen	64
	7.1.1. Anheizphase im Labor-Prüfstand für eine einmalige Anheizung	68
	7.1.2. Anheizphase im Labor-Prüfstand bei einer intermittierenden Beheizung	68
	69	68
	7.2. Anheizphase in einem Wohngebäude	70
	7.3. Einfluss von solarer Strahlung auf eine Innenwand	74
	7.4. Lüftungseinfluss auf die operative Temperatur	77
	7.5. Energieeinsparung bei einem Wohngebäude	79
	7.5.1. Amortisationsbetrachtung für das Pilotobjekt	83
	7.6. Ergebnisdiskussion	85
	8. Rechnerische Untersuchung	86
	8.1. Vorgehensweise	86
	8.2. Validierung der Berechnungen mit den Messergebnissen	86
	8.3. Thermisches Verhalten von Innenwandkonstruktionen	89
	8.3.1. Innenwandkonstruktionen bei instationärem Heizbetrieb	90
	8.4. Thermisches Verhalten von Außenwandkonstruktionen	101
	8.5. Berechnung der gespeicherten Energie bei intermittierendem Heizbetrieb	107
	8.5.1. Gespeicherte Energiemenge bei intintermittierendem Heizbetrieb	112
	8.6. Ergebnisdiskussion	113
	9. Diskussion der Ergebnisse	114
	9.1. Temperierung von realen Wohn- und Büroräumen	114
	9.2. Messtechnisch und rechnerisch untersuchter Einfluss dünner Dämmschichten	114
	115	114
	10. Zusammenfassung	118
	10.1. Untersuchungsergebnisse	118
	10.2. Vorteile für das Raumklima bei entsprechenden Maßnahmen	118
	10.3. Möglichkeiten der Energieeinsparung	118
	10.4. Empfehlung zur Anwendung in der Praxis	119
	Literaturverzeichnis	120
	Lebenslauf	123
	Backcover	123
	125	123