| 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.