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Bauphysik

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Trocknungsreserve nach DIN 68800-2

10.2.2016

Für beidseitig geschlossene Bauteile der Gebäudehülle ist bei der Berechnung mit dem Verfahren nach DIN 4108-3 (Glaser-Verfahren) zur Berücksichtigung eines konvektiven Feuchteeintrags und von Anfangsfeuchten eine zusätzliche rechnerische Trocknungsreserve ≥250g/m²a bei Dächern und ≥100g/m2a bei Wänden und Decken nachzuweisen. (Quelle: DIN 68800-2:2012-02)
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Test des U-Wert-Messgeräts von greenTEG

6.10.2015

Das U-Wert-Kit von greenTEG hatte ich an dieser Stelle schon kurz vorgestellt. Inzwischen hat mir greenTEG ein U-Wert-Messgerät zur Verfügung gestellt und ich konnte prüfen, ob es hält, was der Hersteller verspricht.

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Wärmestrahlung

27.3.2015

Der Einfluss der Wärmestrahlung auf den U-Wert sei vernachlässigbar, sagen die einen. Eine U-Wert-Berechnung ohne Wärmestrahlung sei unbrauchbar, sagen die anderen. Wie groß der Effekt wirklich ist, können Sie ab sofort mit dem U-Wert-Rechner selbst heraus finden.
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Berechnung des Feuchteschutzes

17.2.2015

Für die Bewertung des Feuchteschutzes bietet der U-Wert-Rechner neben dem eindimensionalen Verfahren aus DIN 4108-3 auch ein 2D-Finite-Elemente-Verfahren an. Letzteres orientiert sich an der DIN 4108-3, geht aber in manchen Punkten über diese hinaus. Dieser Artikel soll die Unterschiede etwas transparenter machen.

Das in DIN 4108-3:2014-11 beschriebene Berechnungsverfahren untersucht, ob unter vorgegebenen, konstanten winterlichen Klimabedingungen in einem Bauteil Tauwasser entsteht. Falls dies der Fall ist, wird die Tauwassermenge berechnet und abgeschätzt, ob die Menge schädlich für das Bauteil ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sehr viel Tauwasser entsteht, oder das Tauwasser unter vorgegebenen sommerlichen Klimabedingungen nicht trocknet. Weiterlesen »

U-Wert messen mit dem greenTEG U-Wert KIT

2.11.2014

U-Wert KIT der greenTEG AGDie Messung des U-Werts von bestehenden Bauteilen wurde hier bereits mehrfach diskutiert. Dass dies mit einfachen Temperaturmessungen nur ungenau möglich ist, wurde bereits hier erläutert.

Jetzt hat das junge schweizer Unternehmen greenTEG AG ein neues Gerät entwickelt, welches mit Hilfe eines Wärmeflusssensors und Datenloggers eine höhere Messgenauigkeit erreicht.

Dabei werden über ein längeres Zeitintervall (mind. 72h) Raumlufttemperatur, Außenlufttemperatur und Wärmefluss aufgezeichnet und per Software in einen U-Wert umgerechnet. Laut greenTEG ist dabei ein Temperaturunterschied (Raumluft/Außenluft) von 5°C bereits ausreichend.

Weitere Informationen und Fallstudien auf der Webseite des Herstellers.

UPDATE

Inzwischen konnte ich das U-Wert-Messgerät selbst ausprobieren. Den Bericht dazu finden Sie hier.

Inside u-wert.net – Rechenverfahren

8.8.2011

Wenig habe ich bisher über das im U-Wert-Rechner verwendete Rechenverfahren geschrieben. Dabei muss ich die Recheneinheit mit dem Finite-Elemente-Verfahren keinesfalls verstecken!

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 Server 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.

Sollte aus irgendeinem Grund eine Berechnung nach DIN 6946 (ohne das genauere Finite-Elemente-Verfahren) gewünscht werden, so ist auch das mit der PDF-Option möglich.

Berechnung des Hitzeschutzes

29.5.2011

Ein behagliches Raumklima im Winter bei möglichst niedrigen Heizkosten ist heute bereits selbstverständlich. Aber wie sieht es mit der Behaglichkeit im Sommer aus, wenn außerhalb der schützenden Gebäudehülle Temperaturen von 40°C herrschen?

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.
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Was Sie über Innendämmungen wissen sollten

15.4.2011

Bei einer Innendämmung ist Tauwasser praktisch nicht zu vermeiden. So kommen Sie trotzdem zu einer funktionierenden und dauerhaften Dämmung.

Die folgenden 8 Punkte sollten bei der Planung einer Innendämmung beachtet werden:
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Flankendiffusion – Feuchtigkeit trotz Dampfsperre

13.3.2011

Dampfsperren wie z.B. Alufolie lösen theoretisch fast jedes Tauwasserproblem. Die Praxis sieht aber leider anders aus. Eine der Ursachen für Feuchtigkeit trotz Dampfsperre ist die sogenannte Flankendiffusion.

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).
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2 Schichten gleicher Wärmedämmung – unterschiedliches Tauwasser?

4.2.2011

Teilt man eine 15cm starke Dämmschicht in zwei Schichten zu 10cm und 5cm auf, wird plötzlich Tauwasser angezeigt. Warum?

Dieser Effekt ist in den beiden folgenden Abbildungen dargestellt:


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