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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:analysen_mit_dem_1-kapazitaetenmodell

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Einige Analysen mit dem 1-Kapazitäten-Modell

Einfluss des Wärmschutzstandards

Temperaturverläufe in Gebäuden mit Passivhaus Standard (in Holz(braun) sowie massiv(blau) ) als EnerPHit-sanierter Altbau (H=120 W/K), als Standard Neubau (155 W/K, jeweils massiv(grün) und in Holz (orange) ), gewöhnlich saniert und als ursprünglicher Altbau (340 W/K). Der Einfluss des spezifischen Wärmeverlustes ist groß: Der Dämmstandard legt die Gleichgewichtstemperatur fest.

Im vorausgehenden Kapitel hatten wir nur veränderte Kapazitäten diskutiert und gesehen, dass bei gutem Wärmedämmstandard die Wärmekapazität immer für einen ausreichenden Tag/Nacht-Ausgleich sorgt, jedenfalls so lange es bei heute üblichen Bauweisen bleibt. Für den hier diskutierten Fall wollen wir jetzt den Wärmeleitwert (spezifischen Wärmeverlust $H$) variieren, und zwar in den vier Kategorien

  • Altbau mit ungedämmten, gemauerten Wänden, alter Isolierverglasung im Holzrahmen und nicht nachgebesserter Dach- und Kellerdecke. Für diesen Standard ist die Summer der $U \cdot A \;$-Werte $H=$ 340 W/K.

  • Standard-sanierter mit mäßiger Dämmung, neuer Zweischeiben-Wärmeschutzverglasung im Holzrahmen und nachgebesserter Dach- und Kellerdecke. Für diesen Standard ist die Summer der $U \cdot A \;$-Werte $H=$ 120 W/K.

  • EnPHit Sanierung des gleichen Altbaus, jetzt sind alle Dämmmaßnahmen auf Passivhaus-Niveau, Dreischeibenverglasung und Wärmerückgewinnung, es verbleiben allerdings ein paar sonst nur mühsam nachzubessernde Wärmebrücken: $H=$ 155 W/K. Die Verluste sind hier gegenüber dem Altbau mehr als halbiert.

  • Standard-Neubau: $H=$ 210 W/K sogar schlechter wärmegedämmt als die EnerPHit-Sanierung; bekanntermaßen sind die Festsetzungen des staatlich eingeführten Mindeststandards nicht sehr zielführend. Hier werden wieder zwei Bauweisen unterschieden: Holzbau und massiv.

  • Passivhaus-Standard, da ist für dieses Objekt $H=$ 83 W/K; es sind die gleichen Daten bzgl. Holz- und Massivbau wie im letzten Kapitel.

Die Temperaturverläufe zeigen, dass auch für die anderen Standards die Gebäudekapazität für weiterhin über den Tag wenig veränderliche Temperaturen im Innenraum sorgt. Allerdings: Das jeweilige Durchschnitts-Niveau ( ø als Index) dieser Temperaturen liegt im November bei

$\vartheta_{f,ø}= \vartheta_{e,ø} + \frac{P_{\odot,ø}}{H}$

und dieser Wert nimmt mit kleiner werdendem $H$ immer mehr zu. Der Wert für die jeweilige Gleichgewichts-Endtemperatur ist der Wert, der sich ohne Kapazität aus dem Leitwerte-Verhältnis und den Tagesmittelwerten von Einspeisung und Außentemperatur ergibt. Sie beträgt für den Altbau 11°C; für die mäßig-gute Sanierung 12,8°C, für die EnerPHit-Sanierung 16,4°C für Standard-Neubauten 14,5°C und für die Passivhäuser 20,1°C. Alle Objekte sind im November im Innenraum ohne Heizung zu kühl für akzeptablen Wohnkomfort, müssen also beheizt werden - bis auf die Passivhäuser1). Wie das Diagramm auch zeigt, fallen diesen Unterschieden gegenüber die Auswirkungen unterschiedlicher Gebäudekapazitäten weit weniger ins Gewicht.

Das mittlere Temperaturniveau im Innenraum über eine langen Zeitraum (entsprechend etwa der 4 fachen Zeitkonstante) ergibt sich als ungefähr gleich der Grenztemperatur bei den herrschenden Randbedingungen, nämlich der Außentemperatur plus dem Temperaturabfall Über der Außenhülle, der sich aus der innen zugeführten Leistung geteilt durch den spezifischen Wärmeverlust $H$ ergibt - das ist genau der Wert, der aus einer einfachen Energiebilanz, ohne Beachtung dynamischer Effekte, ergibt; dazu muss allerdings mit den Mittelwerten gerechnet werden.

1)
Übrigens ist das genau unsere Erfahrung im Passivhaus Kranichstein: Da beginnt der Bedarf nach aktiver Heizenergie in aller Regel erst im Dezember, siehe „Das Passivhaus Kranichstein im Winter 2022/23 besonders sparsam heizen“.
grundlagen/bauphysikalische_grundlagen/analysen_mit_dem_1-kapazitaetenmodell.1700495979.txt.gz · Zuletzt geändert: 2023/11/20 16:59 von wfeist