Wärmetechnische Grundlagen und Begriffe

Wärmeenergie
Wärme ist eine Form der Energie. Die Wärmemenge wird in J (Joule), der Wärmefluß (Wärmemenge je Sekunde) in W (Watt) gemessen.


Wärmetransport
Zwischen zwei Körpern unterschiedlicher Temperatur findet ein Wärmeaustausch statt, der nicht verhindert, sondern nur in seiner Intensität beeinflußt werden kann. Die Wärme "fließt" dabei immer von der wärmeren zur kälteren Seite und zwar auf drei Arten:

Wärmestrahlung
ist die Wärmeübertragung durch elektromagnetische Wellen, wie z. B. die Sonneneinstrahlung (auch im luftleeren Raum).
Wärmeleitung
ist der Wärmetransport von Teilchen zu Teilchen, in festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen, wie z. B. der Wärmedurchgang durch eine Ziegelwand.
Wärmeströmung (Konvektion)
ist die Wärmemitführung zufolge Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen, wie z. B. die Zirkulation von warmer Luft.

Der Wärmefluß aus einem beheizten Raum ins Freie erfolgt zunächst vom Innenraum an die Innenoberfläche der Bauteile infolge Luftkonvektion und Heizkörperstrahlung, sodann durch die Bauteile, vorwiegend zufolge Leitung und schließlich von der äußeren Bauteiloberfläche an die Außenluft auf Grund von Strahlung und Konvektion.

Die Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
(auch Wärmeleitzahl oder Wärmeleitkoeffizient), kennzeichnet die Fähigkeit eines Baustoffes, Wärme zu leiten. Sie hängt von der Temperatur, vom Feuchtigkeitsgehalt und bei manchen Dämmstoffen auch von der Alterung ab. Je kleiner , desto besser die Wärmedämmung! Die Wärmeleitfähigkeiten von Baustoffen sind für mittlere Bauverhältnisse in der Tabelle Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit zusammengefasst.


Der Wärmedurchlaßwiderstand R (m2K/W)
kennzeichnet die Fähigkeit eines Bauteils, Wärme zu dämmen. Je größer R, desto besser die Wärmedämmung!

Berechnung:

a) einschichtige Bauteile

b) mehrschichtige Bauteile

= Summe der einzelnen Wärmedurchlaßwiderstände


Der Wärmedurchgangskoeffizient U (W/m2K)
(auch Wärmedurchgangszahl), kennzeichnet den Wärmefluß durch einen Bauteil im stationären Zustand unter Berücksichtigung des Wärmeüberganges auf die angrenzenden Luftschichten. Da ein stationärer Zustand jedoch in der Praxis nie vorkommt, ist der U-Wert in bezug auf den Wärmeverlust nicht die allein ausschlaggebende Kenngröße, sondern als Hilfsgröße zu betrachten. Je kleiner U, desto besser die Wärmedämmung!

Summe der Wärmeübergangswiderstände zwischen Luft und Bauteil (siehe Tabelle Wärmeübergangswiederstände)


Wärmespeichervermögen

Das Wärmespeichervermögen ist das Produkt aus der Masse m und der spezifischen Wärmekapazität c des Baustoffes. Dies ist jene Wärmemenge, welche notwendig ist, 1 kg eines Stoffes um 1° C zu erwärmen. Die spezifische Wärmekapazität ist eine Kenngröße, die von Baustoff zu Baustoff unterschiedlich ist (siehe Tabelle Spezifische Wärmekapazität).


Spezifischer Transmissions-Wärmeverlust Pt (W/m3K)
Wärmeverlust durch die raumumschließenden Bauteile bezogen auf 1 m3 Brutto-Rauminhalt und 1 K Temperaturdifferenz.


Transmissionswärmeverlust P0 (W)

Gesamtwärme, die durch die Gebäudeumschließungsflächen der beheizten Gebäudeteile abgegeben wird.


Spezifischer Lüftungswärmeverlust Pl (W/m3K)

Lüftungswärmeverlust bezogen auf 1m3 Brutto-Rauminhalt und 1 K Temperaturdifferenz.

Lüftungswärmeverlust PL(W)
Wärmeleistung, die erforderlich ist, um die eindringende Luft auf Berechnungstemperatur zu erwärmen.


Spezifischer Gesamtwärmeverlust = spezifische Gebäude-Heizlast P1 (W/m3K)

Gesamtwärmeverlust bezogen auf 1 m3 Brutto-Rauminhalt und 1K Temperaturdifferenz.


Maximaler Wärmeverlust = Heizlast Ptot (W)

Wärmeleistung, die unter Norm-Außentemperaturen zugeführt werden muss, damit die Berechnungs-Raumtemperatur erreicht wird.


Jahresheizenergiebedarf Q (kWh/Jahr)

Voraussichtlich zu erwartender Heizenergiebedarf pro Jahr

LEK-Wert, LEKeq-Wert
Der LEK-Wert kennzeichnet den Wärmeschutz der Gebäudehülle unter Bedachtnahme auf die Geometrie des Gebäudes oder Raumes.

Der äquivalente LEK-Wert kennzeichnet den jährlichen Heizwärmebedarf des Gebäudes in Form des energieäquivalenten Wärmeschutzes der Gebäudehülle, wobei die Wirkung von Widmungs- und Standortfaktoren berücksichtigt wird.

Dieser LEK-Wert wurde erstmals in Österreich in der neuen ÖNORM B 8110-1 eingeführt. Da jedoch 8 von 9 österreichischen Bundesländern ihre Wärmeschutzanforderungen bereits jetzt oder zumindest in naher Zukunft auf den spezifischen Heizwärmebedarf HWB abstellen werden und auch im europäischen Umfeld nirgends der LEK-Wert Verwendung findet, wird er sich voraussichtlich nicht durchsetzen. Der Vollständigkeit der Information halber wurde er trotzdem hier aufgenommen.


PT,V –Wert
Der PT,V – Wert ist der volumenbezogene Transmissions-Leitwert in W/(m3K).
Dieser Wert wird derzeit vom Bundesland Wien für die Festlegung von Wärmeschutzanforderungen verwendet, wird jedoch voraussichtlich in einigen, wenigen Jahren doch den spezifischen Heizwärmebedarf HWB ersetzt.


HWBBGF
Der Wert HWBBGF ist der auf die Brutto-Geschoßfläche des Gebäudes bezogene rechnerische jährliche Heizwärmebedarf in kWh/m2. Dieser Wert zieht die aktuelle Nutzung des Gebäudes und die Standortgegebenheiten des Gebäudes in Betracht. Der rechnerische Heizwärmebedarf ist jene durch Berechnung ermittelte Wärmemenge, die im langjährigen Mittel während einer Heizsaison den Räumen des Gebäudes zugeführt werden muss, um die Einhaltung einer vorgegebenen Soll-Temperatur während der Betriebszeit sicherzustellen. Die Berechnung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden erfolgt nach dem Stand der Technik und wird zukünftig in der ÖNORM EN 832 geregelt.

Die Rechnung kann durch Handrechnung (Jahresmethode) oder mit Hilfe eines geeigneten Computerprogrammes (Monatsmethode) erfolgen.

Der spezifische Heizwärmebedarf HWB ist sowohl in Österreich als auch im europäischen Umfeld jene Kenngröße, die für die Festlegung von Wärmeschutzanforderungen bzw. Energiekennzahlen von Gebäuden sowie als Grundlage für Zusatzförderungen für energiesparendes Bauen am häufigsten herangezogen wird. Allerdings sind derzeit die Rechenvorschriften in den einzelnen Bundesländern im Detail noch nicht harmonisiert, so dass die Berechnungsergebnisse nicht 100 %ig vergleichbar sind. An einer Vereinheitlichung im Zuge einer Art. 15a B-VG Vereinbarung wird momentan gearbeitet.

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