Die Berechnung des U-Werts einer Folge von homogenen Schichten ist nicht kompliziert: Es müssen lediglich die Wärmewiderstände der einzelnen Schichten aufsummiert werden. Den U-Wert erhält man als Kehrwert dieser Summe.

Wesentlich interessanter wird es bei inhomogenen Schichten, wenn z.B. die Dämmebene Dachsparren enthält. Im einfachsten Fall ermittelt man die U-Werte getrennt für den Querschnitt mit Sparren sowie für den Querschnitt mit Dämmung und berechnet daraus einen mittleren U-Wert entsprechend den jeweiligen Flächenanteilen.

Dieses Verfahren berücksichtigt jedoch nur senkrechte Wärmeströme. Bei inhomogenen Aufbauten wird es jedoch auch Wärmeströme parallel zur Oberfläche geben, die ebenfalls berücksichtigt werden sollten. Die DIN EN ISO 6946 versucht diesem Umstand gerecht zu werden, in dem der U-Wert als arithmetischer Mittelwert zweier Extremfälle berechnet wird. Ist die Wärmeleitfähigkeit benachbarter Baustoffe zu unterschiedlich, ist dieses Verfahren allerdings zu ungenau und darf nicht mehr angewandt werden.

Beim Finite-Elemente-Verfahren wird das zu berechnende Bauteil (links) in eine große Zahl endlich kleiner (finite) Elemente aufgeteilt (mitte). Die Temperaturen der einzelnen Elemente, sowie die Wärmeströme zwischen den Elementen (rechts), können durch Lösung eines linearen Gleichungssystem bestimmt werden.

Das vom U-Wert-Rechner verwendete Finite-Elemente-Verfahren umgeht diese Probleme und berücksichtigt explizit auch Wärmeströme parallel zur Oberfläche. Dazu wird das Bauteil in 100 oder mehr einzelne Quader (bzw. Elemente) zerlegt und die Wärmeströme zwischen benachbarten Elementen werden in beiden Raumrichtungen berechnet. Für jede Fläche jedes Würfels lässt sich eine Gleichung aufstellen, die die Temperaturen der Würfel, deren Wärmeleitfähigkeit und den daraus resultierenden Wärmestrom enthält. Dadurch entsteht ein System aus mehreren hundert einzelner Gleichungen, welches die Recheneinheit des U-Wert-Rechners numerisch löst. Diese sehr CPU-intensive Berechnung findet übrigens nicht auf Ihrem eigenen Rechner statt, sondern wird von einer speziellen, auf Geschwindigkeit optimierten Recheneinheit auf dem u-wert.net Webserver erledigt.

Das Ergebnis dieser Berechnung sind zunächst die Temperaturen und, daraus hervorgehend, die Wärmeströme zwischen den einzelnen Elementen. Aus dem Gesamtwärmestrom und den vorgegebenen Innen- und Außentemperaturen wird in einem weiteren Schritt der U-Wert berechnet.

Dazu muss die (Dämm-)schicht, in der der Träger sitzt, auf drei Schichten aufgeteilt werden, in die jeweils der Obergurt, der Steg und der Untergurt eingefügt wird. Das könnte dann so aussehen:

Bauteil im Eingabeformular öffnen

Will man seine Wohnung im Sommer ohne Klimaanlage auf möglichst behaglichen Temperaturen halten, gibt es nur einen Weg: die Kälte der Nacht auszunutzen. Die Idee: Die Hitze des Tages soll von wärmespeichernden Materialien “aufgefangen” werden. Dadurch wird die Temperaturwelle, die von der äußeren zur inneren Oberfläche läuft, verzögert und abgeschwächt. Nachts soll die gespeicherte Wärme wieder an die dann kühlere Außenluft abgegeben werden.

Ziel ist es, die Temperaturschwankungen auf der inneren Oberfläche möglichst gering zu halten und das Maximum der Innentemperatur in der zweiten Nachthälfte zu erreichen, also mit einer zeitlichen Verzögerung von ca. 10-12 Stunden.

Abbildung 1: Temperaturverlauf innerhalb des Bauteils zu verschiedenen Zeitpunkten. Jeweils von oben nach unten, braune Linien: um 15, 11 und 7 Uhr und rote Linien um 19, 23 und 3 Uhr morgens.

Im Vergleich zum Wärmeschutz kommt hier also ein weiterer Faktor ins Spiel: die Zeit. Nun ist es nicht mehr ausreichend, mit konstanten Temperaturen zu rechnen. Statt dessen muss die tageszeitliche Schwankung und die Speicherfähigkeit der Baustoffe berücksichtigt werden. Dazu führt der U-Wert-Rechner auf u-wert.net eine Simulation durch, bei der der Temperaturverlauf innerhalb des Bauteils über 24 Stunden (plus 72 Stunden Einschwingzeit) in 10 Minuten Schritten simuliert wird.

Dafür wird eine periodisch schwankende Temperatur der Außenluft angenommen, z.B. sinusförmig zwischen 15°C und 35°C. Das Ergebnis der Simulation ist der zeitliche Temperaturverlauf auf der inneren und äußeren Oberfläche des Bauteils. Der Vergleich dieser beiden Temperaturverläufe gibt Aufschluss über die Verringerung der Temperaturschwankung auf der Innenseite sowie die zeitliche Verzögerung:

Abbildung 2: Temperatur der äußeren (rot) und inneren (blau) Oberfläche während eines Sommertages. Die Pfeile markieren die Zeitpunkte, bei denen die Temperaturen ihre Höchstwerte erreichen. Der horizontale Abstand in Stunden der beiden Pfeile bezeichnet man als Phasenverschiebung.

Um den Effekt des Bauteils in möglichst einfache Zahlen zu fassen, berechnet der U-Wert-Rechner die Temperaturamplitudendämpfung sowie die Phasenverschiebung:

Die Temperaturamplitudendämpfung beschreibt, wie stark die Temperatur der inneren Oberfläche im Vergleich zur äußeren Oberfläche schwankt. Ein Wert von 10 bedeutet, dass die äußere Oberfläche 10 mal stärkere Temperaturschwankungen aufweist, als die innere, z.B. 15°C bis 35°C außen und 24°C bis 26°C innen (20°C/2°C = 10). Dieser Wert sollte möglichst groß sein, gute Werte liegen bei 20 und höher. Der Kehrwert der Temperaturamplitudendämpfung (1/Temperaturamplitudendämpfung) wird als Temperaturamplitudenverhältnis (TAV) bezeichnet.

Die zeitliche Verzögerung der Temperaturwelle wird durch die Phasenverschiebung beschrieben: Das ist ist die Zeit in Stunden zwischen der maximalen Temperatur auf der äußeren und inneren Oberfläche. Ein Wert von 12 Stunden bedeutet hier, dass die maximale Innentemperatur 12 Stunden nach dem Maximum der äußeren Oberflächentemperatur erreicht wird. Eine Phasenverschiebung von 10-12 Stunden ist deshalb ideal, so dass das Temperaturmaximum der inneren Oberfläche in der zweiten Nachthälfte erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Wärmeeintrag normalerweise durch Lüften ausgeglichen werden.

Diese Berechnungen werden wie gewohnt automatisch bei jeder Änderung Ihres Bauteils durchgeführt. Die Ergebnisse werden in Kurzform rechts über dem Eingabeformular angezeigt, und auf dem Tabreiter “Hitzeschutz” unter dem Eingabeformular in detaillierter Form diskutiert.

Tipps für die Planung

Um einen optimalen Hitzeschutz zu erreichen, ist eine gezielte Kombination aus dämmenden und wärmespeichernden Schichten notwendig. Faustregel: Wärmespeicher nach innen, Wärmedämmung nach außen:

• je weiter innen speicherfähige Masse angeordnet wird, umso höher ist deren Beitrag zum Hitzeschutz
• deshalb sollten vor allem die innersten Schichten eine möglichst hohe Speicherfähigkeit besitzen, d.h. eine möglichst hohe Masse haben
• Dämmstoff auf der Innenseite verbessert den Hitzeschutz praktisch nicht
• Holz und Holzfaserplatten bieten ein hohes Speichervermögen. Auf der Außenseite als Unterdeckplatte angeordnet ist die Verbesserung des Hitzeschutzes allerdings 2-3 Mal geringer, als auf der Innenseite.

Warum dies so ist, leuchtet schnell ein: Hat die heiße Außenluft direkten Kontakt zur Speichermasse, ist der Energieeintrag und damit die Erwärmung der Speichermasse besonders hoch. Durch die thermische Entkopplung, d.h. durch eine Dämmschicht zwischen Wärmespeicher und Außenluft, wird der Energieeintrag in die relevanten Schichten deutlich reduziert.

Fazit

Temperaturamplitudendämpfung und Phasenverschiebung sind als vergleichbare Qualitätsmerkmale für die Beurteilung des Hitzeschutzes eines Bauteils unentbehrlich. Allerdings darf man nicht erwarten, dass die berechneten Innentemperaturen den tatsächlichen Temperaturen entsprechen. In der Praxis spielen nämlich weitere Faktoren eine wichtige Rolle: Z.B. zusätzliche Wärmespeicher (Innenwände, Fußböden, usw.). Lüftung während der kühleren Abend-/Nachtstunden und die direkte Sonneneinstrahlung: Der Wärmeeintrag durch direkte Sonneneinstrahlung ist ca. 200 – 1000 Mal größer, als der Wärmeeintrag durch eine gedämmte Wand. Geeignete, außen liegende Verschattungseinrichtungen sind deshalb unentbehrlich. Solange die Sonne ungehindert durch Quadratmeter große Fenster in den Raum scheint, spielt die Temperaturamplitudendämpfung praktisch keine Rolle.

Deshalb möchte ich mich an dieser Stelle für die Probleme mit dem automatischen Email-Versand entschuldigen und allen Besuchern danken, die dieser Webseite zu ihrem großen Erfolg verholfen haben. Danke!

Quelle: STRATO AG

Als Konsequenz der Probleme vom April ist u-wert.net am 1. Mai auf einen eigenen Server umgezogen. Wir müssen uns die Server-Leistung nun nicht mehr mit anderen Webseiten teilen und haben dadurch genug Reserven für die geplanten Erweiterungen von u-wert.net. An dieser Stelle möchte ich noch nichts konkretes verraten, kann Ihnen aber versprechen: Der Sommer wird spannend!

Auf der anderen Seite steht der neue Server nun auch vollständig unter meiner Kontrolle: Falls erneut Probleme auftreten sollten, kann und muss ich diese Probleme selbst lösen – was sich hoffentlich als Vorteil erweisen wird.

Vielen Dank für Ihre Treue und Ihr Vertrauen!

Ihr Ralf Plag

Die folgenden 8 Punkte sollten bei der Planung einer Innendämmung beachtet werden:

1. Während der Heizperiode diffundiert der in der Raumluft enthaltene Wasserdampf durch die Außenwand nach draußen. Wenn er dabei auf ein kaltes Hindernis stößt, kondensiert der Wasserdampf daran zu Tauwasser. Genau dies geschieht bei einer Innendämmung: Nachdem der Wasserdampf die Dämmschicht überwunden hat, staut er sich vor dem kalten Mauerwerk und kondensiert daran.

   
   Problemfall Innendämmung: Weil die Temperatur (schwarze Linie) innerhalb der Dämmung abfällt und Feuchtigkeit nicht problemlos nach außen entweichen kann, nimmt der Feuchtigkeitsgehalt (rot) innerhalb des Bauteils zu und erreicht an der Innenseite der Außenwand 100%: Tauwasserausfall!

2. Eine Dampfsperre auf der Innenseite der Dämmung scheint dieses Problem zu lösen. Mit einer perfekt verklebten Alufolie würde der Feuchtigkeitsstrom theoretisch auf Null reduziert werden. In der Praxis klappt das nur in den seltensten Fällen, denn einerseits dringt durch die sogenannte Flankendiffusion, also durch angrenzende Bauteile, auch bei perfekt verklebten Folien immer etwas Feuchtigkeit in die Dämmung ein und andererseits ist eine Dampfsperre kaum dauerhaft dicht zu bekommen (Materialfehler, spätere Risse durch arbeitende Bauteile, schwierig zu dichtende Anschlüsse und Durchführungen z.B. bei Steckdosen, Leitungen, Türen). Dabei lauert die Gefahr, dass mehr Feuchtigkeit als angenommen in das Bauteil eindringt – mehr, als wegen der Sperrschicht im Sommer wieder trocknen kann. Langfristig kann sich so mehr und mehr Feuchtigkeit im Bauteil ansammeln.
3. Eine Dampfbremse schränkt das Austrocknungsvermögen weniger stark ein. Da das Eindringen von Feuchtigkeit aber in gleichem Maße reduziert wird, kann es trotzdem passieren, dass sich Feuchtigkeit über die Jahre ansammelt.
4. Da Tauwasser also unumgänglich ist, sollte weniger auf die Vermeidung von Tauwasser und mehr auf die unschädliche Speicherung und sommerliche Trocknung geachtet werden. Dies erledigen feuchteunempfindliche und kapillaraktive Baustoffe. Die Kapillarität bewirkt eine Verteilung des Tauwassers und leitet die Feuchtigkeit an die Oberfläche des Bauteils, wo sie schneller trocknen kann. Um das Trocknungsvermögen weiter zu erhöhen, sollte wenn möglich auf eine Dampfbremse verzichtet werden oder eine feuchtevariable Dampfbremse zum Einsatz kommen.
5. Idealerweise sollte das Tauwasser von der zu dämmenden Wand direkt aufgenommen werden können. Dazu muss die Wand aus einem kapillar leitenden Material bestehen, idealerweise weich gebrannte Ziegelsteine. Eine innenseitige Sperrschicht, z.B. Zementputz oder wasserundurchlässige Farbschichten, dürfen nicht vorhanden sein bzw. sollten entfernt werden.
6. Kann oder soll die zu dämmende Wand das Tauwasser nicht aufnehmen, muss dies der Dämmstoff selbst erledigen. Hier bieten sich z.B. Holzfaserdämmplatten* oder Kalziumsilikatplatten* an, die direkten und großflächigen Kontakt zur Wand haben müssen.
7. Auch beim Einsatz von kapillaraktiven Materialien wird Feuchtigkeit entstehen, allerdings weniger, als der U-Wert-Rechner anzeigt, weil sich durch die großflächige Verteilung des Tauwassers das Diffusionsverhalten des Bauteils ändert. Dieser Effekt wird im Moment bei der Berechnung leider noch nicht berücksichtigt.
8. Bei Fachwerkhäusern ist besondere Vorsicht angebracht, da das unvermeidliche Tauwasser unter keinen Umständen die Holzfeuchtigkeit der Balken über eine kritische Schwelle heben darf. Weitere Informationen finden Sie im Artikel Innendämmung von Fachwerk.

* Bitte beachten Sie immer die Herstellerangaben zu Einsatzmöglichkeiten und Verarbeitung

Von Flankendiffusion spricht man, wenn Wasserdampf durch ein angrenzendes Bauteil wie z.B. eine Innenwand hinter die Dampfsperre gelangt. Folgende Abbildung veranschaulicht den Effekt:

Flankendiffusion am Beispiel einer Innendämmung mit Dampfsperre: Durch die angrenzende Innenwand diffundiert eine geringe Menge Wasserdampf hinter die Dampfsperre (gestrichelte Linie).

Aus diesen Grund sollte man den Einsatz einer Dampfsperre sorgfältig abwägen. In vielen Fällen ist eine feuchte-variable Dampfbremse besser geeignet. Flankendiffusion ist vor allem auch bei der Dämmung des Daches relevant, wenn sich auf der Außenseite eine dampfundurchlässige Bitumenbahn befindet. In diesem Fall ist die Feuchtigkeit zwischen zwei Dampfsperren eingeschlossen und kann sich über die Jahre dort ansammeln.

Dann sollten sie sich noch heute um die Aufnahme Ihrer Produkte in die u-wert.net Baustoffdatenbank kümmern!

Mit bereits über 50.000 Besuchen pro Monat entwickelt sich u-wert.net zu einer wichtigen Plattform für Bauherren, Handwerker und Architekten. Profitieren auch Sie davon!

Rechts: Hinter dem Materialauswahlfenster verbirgt sich eine umfangreiche Datenbank.

Und so geht’s

Von jedem Ihrer Produkte werden folgende technische Daten benötigt:

• Produktbezeichnung
• Bemessungswert/Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit λ
• Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ
• Dichte

Diese Angaben sind für die Berechnung des U-Werts und des Feuchteschutzes unverzichtbar. Darüber hinaus sind weitere Angaben sinnvoll:

• Spezifische Wärmekapazität
• Kurzbeschreibung des Produkts
• Format, erhältliche Dicken, …

Wenn es lediglich um die Aufnahme von 1-3 Produkten geht, können Sie mir die erforderlichen technischen Daten per Email mit der Bitte um Aufnahme zusenden. Wenn es sich um mehr Produkte handelt, möchte ich Sie bitten, die erforderlichen Daten in dieses Excel-Formular einzutragen und mir das Formular per Email zuzusenden. Die Email-Adresse finden Sie im Impressum.

Die Aufnahme Ihrer Produkte in die Datenbank ist kostenlos.

Dieser Effekt ist in den beiden folgenden Abbildungen dargestellt:

Dabei handelt es sich nicht um einen Fehler in der Berechnung. Tatsächlich verbirgt sich dahinter der Ansatz, den jeweils ungünstigsten Fall für die Tauwasserberechnung anzunehmen. Der Reihe nach:

Für die Tauwasserberechnung sind die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen µ wichtig. Für diese Zahlen wird allerdings fast immer ein Minimal- und Maximalwert angegeben, z.B. 20/100. Der U-Wert-Rechner verwendet für die einzelnen Schichten jeweils den Wert, der zu maximalem Tauwasserausfall führt (Worst-Case-Szenario). Wenn Sie die Dämmschicht in zwei Schichten aufteilen, betrachtet der U-Wert-Rechner die beiden Schichten unabhängig voneinander und kann für die innere Schicht den Minimal- und die äußere Schicht den Maximalwert annehmen, was, wie man sieht, tatsächlich zu maximalem Tauwasser führt.

Wenn beide Schichten aus dem exakt gleichen Material bestehen, ist diese Handhabung unsinnig. Dann lohnt es sich, die µ-Werte manuell auf einen bestimmten Wert (min=max) festzusetzen. Klicken Sie dazu den µ-Wert in der Schichtenliste an und geben Sie für µ einen einzelnen Wert (und nicht min/max) ein.

Grundsätzlich kann der U-Wert-Rechner nicht wissen, ob es sich bei den beiden Schichten tatsächlich um das gleiche Material handelt, oder ob z.B. Hersteller, Rohdichte oder Alter unterschiedlich sind. Deshalb macht es Sinn, die beiden Schichten unabhängig voneinander zu betrachten.

Das ist, zumindest theoretisch, tatsächlich möglich:

Die Temperaturdifferenz zwischen Raumtemperatur und Außentemperatur fällt schrittweise entsprechend den Wärmewiderständen der einzelnen Schichten ab.

Zwischen Raumtemperatur und Wandoberflächentemperatur liegt der innere Wärmeübergangswiderstand von typischerweise Ri=0,13 m²K/W und die entsprechende Temperaturdifferenz dTi.

Zwischen Wandoberflächentemperatur und Außentemperatur liegt der Rest der Wand/Dämmung: Der Wärmewiderstand Re und die entsprechende Temperaturdifferenz (T_{Wandoberfläche} – T_außen) dTe.

Dann gilt folgende Formel:

Ri/dTi = Re/dTe

die sich nach dem unbekannten Re auflösen lässt:

Re = Ri*dTe/dTi

Der gesamte Wärmewiderstand ist R=Re+Ri

R = Ri(1+dTe/dTi)

und der U-Wert ist

U = 1/R

Beispiel

Raumtemperatur: 20°C
Wandoberfläche: 18°C
Außentemperatur: -10°C

dTi= 2°C
dTe=28°C
Ri=0,13 m²K/W

dTi= 2°C
dTe=28°C
Ri=0,13 m²K/W

R = Ri(1+dTe/dTi) = 1,95 m²K/W
U = 0,5 W/m²K

Zur Kontrolle: Bauteil mit U=0,5 W/m²K im U-Wert-Rechner

Soweit die Theorie.
In der Praxis kann das ganze aber nicht sehr genau werden, denn:

1. Die Außentemperatur muss bekannt und konstant sein. Sie lässt sich zwar messen, da sie aber ständig schwankt und die Schwankungen verzögert in die Wand eindringen, passt die gemessene Wandoberflächentemperatur normalerweise nicht zur gerade herrschenden Außentemperatur. Für eine solche Messung sollte die Außentemperatur vermutlich mindestens 24h lang einigermaßen konstant bleiben, damit die Wandoberflächentemperatur annähernd ihre Gleichgewichtstemperatur erreicht.
2. Je besser die Wand gedämmt ist, umso kleiner ist dTi und umso genauer muss die Messung sein. Andererseits wird die Wandtemperatur auch durch Wärmestrahlung beeinflusst, die in dieser Rechnung nicht berücksichtigt wird.
3. Das Ergebnisse wird direkt vom inneren Wärmeübergangswiderstand Ri beeinflusst. Wie weit dieser im Einzelfall vom Rechenwert 0,13 abweicht, ist leider schwierig zu sagen, denn dies hängt davon ab, wie stark sich die Luft an der Wandoberfläche bewegt (Konvektion).

Fazit: Je größer der U-Wert des Bauteils, umso genauer wird die Messung werden, da Messfehler eine geringere Rolle spielen.

Ich möchte die Wärmeverluste eines ganzen Raumes ermitteln. Die U-Werte für die Umfassungsflächen (Wand, Fenster, Boden, Decke) habe ich vorliegen, aber wie geht es nun weiter?

Update: Seit kurzem ist der Wärmebedarf-Rechner Bestandteil von u-wert.net, der neben den hier beschriebenen Wärmeverlusten auch interne und solare Wärmegewinne berücksichtigt. Hier klicken, um zum Wärmebedarf-Rechner zu gelangen.

Um die Wärmeverluste eines Raumes und daraus die notwendige Heizleistung zu berechnen, müssen folgende Punkte berücksichtigt werden:

1. Die Summe der Transmissionswärmeverluste durch die einzelnen Umfassungsflächen. Die notwendigen U-Werte können Sie mit dem U-Wert-Rechner bestimmen.
2. Lüftungsverluste, dazu steht Ihnen der Lüftungsrechner zur Verfügung
3. Wärmebrücken, z.B. an Fenstern, Rolladenkästen, Balkonplatten. Dieser Punkt kann über eine pauschale Erhöhung sämtlicher U-Werte um 0,05W/m²K berücksichtigt werden.

Beispiel

Berechnet werden soll die notwendige Heizleistung bei einer Außentemperatur von -10°C für folgenden Raum:

• Grundfläche: 3m x 4m = 12m²
• Zwei Außenwände (3m+4m=7m) bei einer Raumhöhe von 2,5m. U=0,24W/m²K
• Zwei Fenster zu je 1,25m². U=1,3W/m²K
• Unter diesem Raum befindet sich ein beheizter Keller
• Über diesem Raum befindet sich ein offener Dachboden, d.h. es herrschen dort Außentemperaturen. U-Wert der Decke=0,2 W/m²K
• Die Innentemperatur soll 20°C betragen.

Die beiden Innenwände und der Fußboden müssen nicht betrachtet werden, da auf beiden Seiten dieser Bauteile die gleiche Temperatur herrscht. Übrig bleiben: 12m² Decke, 15m² Wände (7m x 2,5m = 17,5m² abzüglich 2,5m² Fenster) und 2,5m² Fenster. Sämtliche oben angegebene U-Werte werden um den Wärmebrückenzuschlag von 0,05W/m²K erhöht.

Die Temperaturdifferenz zwischen Raum- und Außenluft beträgt 30°C (=30Kelvin).

Berechnung der Heizleistung

Den Wärmestrom durch die einzelnen Flächen erhält man, indem man den U-Wert mit der Fläche (in m²) und der Temperaturdifferenz multipliziert:

Transmissionswärmeverlustleistung:
P = U-Wert * Fläche * Temperaturdifferenz.

Damit erhält man folgende Transmissionswärmeverluste:

• Wände: 0,29W/m²K x 15m² x 30K = 131W
• Decke: 0,25W/m²K x 12m² x 30K = 90W
• Fenster: 1,35W/m²K x 2,5m² x 30K = 101W

Die Summe beträgt rund 320W. Hinzu kommen Lüftungsverluste: Für einen hygienischen Mindeststandard sollte die gesamte Raumluft alle zwei Stunden ausgetauscht werden. Ohne Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung muss die Heizung die dazu notwendige kalte Außenluft erwärmen. Laut Lüftungsrechner sind dazu in etwa 160W notwendig.

Insgesamt sollte man an einem kalten Wintertag also mit einer Heizleistung von ca. 480 Watt rechnen. Einen gewissen Sicherheitszuschlag sollte man bei der Auslegung der Heizung aber noch mit einplanen, außerdem gilt zu berücksichtigen, dass für eine schnellere Aufheizung des Raumes möglicherweise eine deutlich höhere Heizleistung gewünscht wird.

Wärmebedarf

In anderen Worten: Wie teuer wird es sein, diesen Raum zu beheizen? Dabei ist die Betrachtung eines einzelnen kalten Wintertages zwar einfach, andererseits aber nicht aussagekräftig. Trotzdem in Kürze: Die Energiemenge, die für einen ganzen Tag (24h) benötigt wird, erhält man, indem man die Wärmeverlustleistung mit 24h multipliziert und, um kWh zu erhalten, durch 1000 dividiert:

Wärmeverlust pro 24h
E = 480W x 24h / 1000 = 11,5kWh

Die Berechnug des Wärmebedarfs für einen gesamten Winter ist leider deutlich aufwändiger denn sie verlangt die Berücksichtigung des Außenklimas am Gebäudestandort. Außerdem sollten solare Gewinne (Sonneneinstrahlung) und interne Gewinne nicht weiter vernachlässigt werden. Interne Gewinne entstehen z.B. durch alle elektrische Geräte, Lampen, etc. die Strom letztendlich immer in Wärme umwandeln, aber auch durch die Bewohner selbst. Als Richtwert gilt 5W/m² für Wohngebäude; bezogen auf die beheizte Nutzfläche.

Eine verlässliche Berechnung sollten Sie normalerweise einem Spezialisten überlassen. Für einen groben Richtwert bieten Ihnen U-Wert-Rechner und Lüftungsrechner einen Jahreswärmeverlust-Rechner an, der wenigstens das Außenklima, nicht aber solare und interne Gewinne berücksichtigt.

Update: Seit kurzem ist der Wärmebedarf-Rechner Bestandteil von u-wert.net, der neben den hier beschriebenen Wärmeverlusten auch interne und solare Wärmegewinne berücksichtigt. Hier klicken, um zum Wärmebedarf-Rechner zu gelangen.