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Effiziente Anheizung von Gebäuden in massiver Bauweise bei intermittierender Beheizung.

AutorAlexander Siebel
VerlagFraunhofer IRB Verlag
Erscheinungsjahr2013
Seitenanzahl125 Seiten
ISBN9783816790648
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis25,00 EUR
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.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Frontcover
1
Innentitel
2
Impressum
3
Titelblatt
4
Inhaltsverzeichnis8
Vorwort6
Nomenklatur11
1. Einleitung13
1.1. Problemstellung13
1.2. Zielsetzung16
2. Wärmetransport18
2.1. Konvektion18
2.2. Wärmestrahlung20
2.3. Stationäre Wärmeleitung22
2.4. Instationäre Wärmeleitung23
2.5. Der instationäre eingeschwungene Zustand26
3. Wärmespeicherfähigkeit27
3.1. Baustoffeigenschaften27
3.2. Bauteileigenschaften unter instatioinstationären Randbedingungen31
3.2.1. Thermische Eindringtiefe31
3.2.2. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit32
4. Thermische Behaglichkeit in Innenräum33
4.1. Kriterien33
4.2. Thermische Behaglichkeit in Innenräumen33
4.3. Empirische Bewertungsgrundlagen38
5. Beheizung40
5.1. Nutzerverhalten40
5.2. Intermittierender Heizbetrieb42
5.3. Die Aufheizphase43
6. Messtechnische Untersuchung der thermischen Entwicklung in Räumen während
46
6.1. Vorgehensweise und Randbedingungen46
6.2. Raumbeheizung in Wohngebäuden48
6.3. Raumbeheizung in Bürogebäuden60
6.4. Zusammenfassung der vorgefundenen Verhältnisse63
7. Messtechnische Untersuchung dünner Dämmschichten an massiven Wandkonstruktionen64
7.1. Anheizphase einer massiven Wandkonstruktion unter Laborbedingungen64
7.1.1. Anheizphase im Labor-Prüfstand für eine einmalige Anheizung68
7.1.2. Anheizphase im Labor-Prüfstand bei einer intermittierenden Beheizung
69
7.2. Anheizphase in einem Wohngebäude70
7.3. Einfluss von solarer Strahlung auf eine Innenwand74
7.4. Lüftungseinfluss auf die operative Temperatur77
7.5. Energieeinsparung bei einem Wohngebäude79
7.5.1. Amortisationsbetrachtung für das Pilotobjekt83
7.6. Ergebnisdiskussion85
8. Rechnerische Untersuchung86
8.1. Vorgehensweise86
8.2. Validierung der Berechnungen mit den Messergebnissen86
8.3. Thermisches Verhalten von Innenwandkonstruktionen89
8.3.1. Innenwandkonstruktionen bei instationärem Heizbetrieb90
8.4. Thermisches Verhalten von Außenwandkonstruktionen101
8.5. Berechnung der gespeicherten Energie bei intermittierendem Heizbetrieb107
8.5.1. Gespeicherte Energiemenge bei intintermittierendem Heizbetrieb112
8.6. Ergebnisdiskussion113
9. Diskussion der Ergebnisse114
9.1. Temperierung von realen Wohn- und Büroräumen114
9.2. Messtechnisch und rechnerisch untersuchter Einfluss dünner Dämmschichten
115
10. Zusammenfassung118
10.1. Untersuchungsergebnisse118
10.2. Vorteile für das Raumklima bei entsprechenden Maßnahmen118
10.3. Möglichkeiten der Energieeinsparung118
10.4. Empfehlung zur Anwendung in der Praxis119
Literaturverzeichnis120
Lebenslauf123
Backcover
125

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