Grundlagen energetischer Berechnungen
Auch wenn viele Zusammenhänge der energetischen Berechnung sehr komplex sind lassen sie sich auf wenige verständliche Prinzipien reduzieren. Die wichtigsten Begriffe und Phänomene werden im folgenden erläutert.
Wärmeübertragung
Transmission:
Unter Wärmetransmission versteht man den Wärmetransport durch einen Stoff hindurch. Dieser Wärmetransport wird mit dem U-Wert ausgedrückt. Die Schwingung der Teilchen (=Wärme) wird an benachbarte Teilchen weitergegeben. Die Verluste durch Transmission können durch Dämmmaßnahmen verringert werden.
Konvektion:
Wird ein warmes Medium bewegt (z.B. Wasser im Heizungsrohr), findet ein materialgebundener Wärmetransport statt, die Konvektion.
Strahlung:
Strahlungswärme ist ein nicht materialgebundener Wärmetransport, bei uns meist von der Sonne. Aber auch alle anderen Körper senden abhängig von ihrer Temperatur Wärmestrahlung aus.
Der hohe Strahlungsanteil durch hohe Temperaturen ist der Grund dafür, dass wir Kaminfeuer als so gemütlich empfinden.
Luftdichtheit / Winddichtheit
Damit ein Dämmstoff optimal funktionieren kann, muss er luft- bzw. winddicht umhüllt werden. Somit wird verhindert, dass es zu Konvektion im Dämmstoff kommen kann. Typische luftdichte Schichten (innen) sind Folien, Putze oder Platten mit luftdichten Stößen. Diese Schicht kann zugleich eine dampfbremsende Wirkung haben, ist aber nicht zwangsläufig der Fall. Die Winddichtigkeit (außen) wird oftmals durch Putze oder Folien erreicht. Putze wären in diesem Fall auch der Wetterschutz, z.B. gegen Schlagregen.
Eine hohe Luftdichtheit führt zu geringeren Wärmeverlusten durch Infiltration kalter Luft. Eine kontrollierte Frischluftversorgung über eine Lüftungsanlage kann hier zu weiteren Einsparungen und Komfort verhelfen.
Luftfeuchtigkeit
absolute Luftfeuchtigkeit:
Die absolute Luftfeuchtigkeit gibt an wie viel Wasser die Luft in Gewicht/Volumen bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann.
relative Luftfeuchtigkeit:
Die relative Luftfeuchtigkeit gibt wie viel % der maximal aufnehmbaren Wassermenge sich bereits in der Luft befindet.
Taupunkt:
Erreicht die relative Luftfeuchtigkeit 100% kann kein Wasser mehr aufgenommen werden und es kommt zu Tauwasserausfall. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn die Temperatur der Luft sinkt. Oftmals ist dies im Bereich von Wärmebrücken (z.b Raumecken von Außenwänden) zu beobachten.
Wasserdampfdiffusion:
Durch die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen im Innen- und Außenbereich kommt es zu diffusion von Wasser durch die Außenbauteile. Innerhalb des Bauteils fällt die Temperatur von innen nach außen bis die Außenlufttemperatur erreicht ist. Die Diffusion muss innenseitig durch geeignete Maßnahmen begrenzt werden, um schädlichen Tauwasserausfall in der Wand zu vermeiden. Es gilt das Prinzip “innen dichter als außen”.