{"id":3614,"date":"2018-08-06T11:16:17","date_gmt":"2018-08-06T09:16:17","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/?p=3614"},"modified":"2018-09-24T14:34:03","modified_gmt":"2018-09-24T12:34:03","slug":"1-1-aussenklima-und-meteorologische-parameter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/1-1-aussenklima-und-meteorologische-parameter\/","title":{"rendered":"1.1 Aussenklima und meteorologische Parameter"},"content":{"rendered":"<p>Da das Erstellen, Betreiben und Unterhalten eines Bauwerkes einen Eingriff in unsere Umwelt\u00a0\u2013 prim\u00e4r Atmosph\u00e4re und Lithosph\u00e4re\u00a0\u2013 bedeutet, ist u.\u2009a. eine umfassende Beschreibung\/Erfassung des klimatischen Umfeldes eines Geb\u00e4udes im Hinblick auf \u00abklimagerechtes\u00bb Bauen eine unabdingbare Forderung. Das \u00abbaurelevante\u00bb Wetter, das mit seinen tages- und jahreszeitlichen Ver\u00e4nderungen das Verhalten eines Bauwerkes wesentlich beeinflusst, spielt sich einerseits haupts\u00e4chlich in der <i>Troposph\u00e4re<\/i> (Luft), der untersten, etwa 10\u202fkm dicken Luftschicht, und andererseits in den obersten Schichten der <i>Lithosph\u00e4re<\/i>, der sog. <i>Pedosph\u00e4re (\u00ab\u200aErdreich\u200a\u00bb)<\/i> ab.<\/p>\n<h2>1.1.1 Sonne\/Atmosph\u00e4re<\/h2>\n<h3>Sonneneinstrahlung\/Tageslicht<\/h3>\n<p>Die Sonne kann als eigentliche Triebfeder unseres Wettergeschehens betrachtet werden. Zusammen mit Bew\u00f6lkung\/Nebel bestimmt der Sonnenstand die von der Sonne momentan eingestrahlte Leistung und das zur Verf\u00fcgung stehende Tageslicht. Die Sonnenw\u00e4rme gelangt nur z.\u2009T. als <i>direkte Sonnenstrahlung<\/i> (<i>I<\/i><sub>B<\/sub>)\u00a0\u2013 entsprechend dem Sonnenstand\u00a0\u2013 zur Erdoberfl\u00e4che. Je nach Witterung durchdringt ein beachtlicher Teil der einfallenden Sonnenenergie die Atmosph\u00e4re als <i>diffuse Strahlung<\/i> (<i>I<\/i><sub>D<\/sub>). Diese beiden Einstrahlungen zusammen ergeben die sog. <i>Globalstrahlung<\/i> (<i>I<\/i><sub>G<\/sub> =\u202f<i>I<\/i><sub>B<\/sub> + <i>I<\/i><sub>D<\/sub>).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-1\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-01.png\" alt=\"Direkte und diffuse Sonneneinstrahlung\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.1:\u2002Direkte und diffuse Sonneneinstrahlung<\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-2\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-02.png\" alt=\"Global- und Diffusstrahlung bei verschiedenen Wetterzust\u00e4nden\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.2:\u2002Global- und Diffusstrahlung bei verschiedenen Wetterzust\u00e4nden (auf horizontale Oberfl\u00e4che)<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Umfangreiches Datenmaterial zur Sonnenenergienutzung\u00a0\u2013 aufgearbeitet auf der Basis langj\u00e4hriger Messreihen des nationalen Wetterdienstes (MeteoSchweiz)\u00a0\u2013 steht heute in Form eines Nachschlagewerks mit PC-Programm zur interaktiven Berechnung von Solardaten f\u00fcr einen beliebigen Standort zur Verf\u00fcgung (METEONORM, <span class=\"tooltips\" title=\"METEONORM Version 6.1 Meteorologische Grundlagen f\u00fcr die Sonnenenergienutzung\u00a0\u2013 Software Programm und Handbuch f\u00fcr Solarplaner, METEOTEST Bern (2009)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.18]<\/span><\/span>).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-3\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-03.png\" alt=\"Hintergrundstrahlung des Himmels im IR-Bereich, hervorgerufen durch Streuung der Sonnenstrahlung\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.3:\u2002Hintergrundstrahlung des Himmels im IR-Bereich, hervorgerufen durch Streuung der Sonnenstrahlung (<i>\u03bb<\/i>\u2009&lt;\u20093\u2009\u03bcm) und durch Emission der Gasmolek\u00fcle in der Atmosph\u00e4re (<i>\u03bb<\/i>\u2009&gt;\u20093\u2009\u03bcm), lg-lg-Darstellung <span class=\"tooltips\" title=\"W. L.Wolfe und G. J. Zissis: The Infrared Handbook, Env. Res. Inst. Michigan, Ann Arbor, MI, USA (1978)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.41]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-4\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-04.png\" alt=\"Teilbereich der Hintergrundstrahlung: atmosph\u00e4rische Gegenstrahlung\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.4:\u2002Teilbereich der Hintergrundstrahlung: atmosph\u00e4rische Gegenstrahlung (2\u202f\u00b5m bis ca. 20\u202f\u00b5m) in Abh\u00e4ngigkeit des Elevationswinkels f\u00fcr eine klare, trockene Nacht (Elk Park Station Colorado, 2707\u00a0m\u2009\u00fc.\u2009M.). Die Zenith-Messungen (90\u00b0) zeigen klare Maxima bei 6,3\u202f\u00b5m (H<sub>2<\/sub>O), 9,6\u202f\u00b5m (O<sub>3<\/sub>) und 15\u202f\u00b5m (CO<sub>2<\/sub>), lin-lin-Darstellung.<span class=\"tooltips\" title=\"W. L.Wolfe und G. J. Zissis: The Infrared Handbook, Env. Res. Inst. Michigan, Ann Arbor, MI, USA (1978)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.41]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-5\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-05.png\" alt=\"Einstrahlung der Sonne und der Atmosph\u00e4re, Tagesgang Aussenlufttemperatur; klarer Sommertag\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.5:\u2002Einstrahlung der Sonne und der Atmosph\u00e4re, Tagesgang Aussenlufttemperatur; klarer Sommertag<\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-6\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-06.png\" alt=\"Jahresgang der horizontalen Bestrahlungsst\u00e4rke IG,H und der horizontalen Beleuchtungsst\u00e4rke Ev,H bei bedecktem Himmel f\u00fcr Standorte mittlerer geografischer Breite im schweizerischen Mittelland\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.6:\u2002Jahresgang der horizontalen Bestrahlungsst\u00e4rke <i>I<\/i><sub>G,H<\/sub> und der horizontalen Beleuchtungsst\u00e4rke <i>E<\/i><sub>v,H<\/sub> bei bedecktem Himmel f\u00fcr Standorte mittlerer geografischer Breite im schweizerischen Mittelland<\/div>\n<h2>1.1.2 Troposph\u00e4re (erdnahe Luftschichten)<\/h2>\n<p>Der momentane Zustand dieses Teils der Lufth\u00fclle wird im Wesentlichen durch die <i>Wetterelemente<\/i>\u00a0\u2013 Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Luftdruck, Wind, Bew\u00f6lkung und Nebel\u00a0\u2013 beschrieben. Die Mittelwerte lokaler Wetterelemente \u00fcber eine l\u00e4ngere Zeitperiode und deren charakteristische Abweichungen von diesen Mittelwerten beschreiben das sogenannte <i>Klima<\/i>. Aufgrund derartiger, langj\u00e4hriger Beobachtungen l\u00e4sst sich die Schweiz grob in 12 verschiedene Klimaregionen aufteilen (vgl. Abb. 1.7).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-7\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-07.png\" alt=\"Klimaregionen der Schweiz und Standorte des automatischen Wetterbeobachtungsnetzes\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.7:\u2002Klimaregionen der Schweiz und Standorte des automatischen Wetterbeobachtungsnetzes (ehemals ANETZ, heute SwissMetNet) des Bundesamtes f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) <span class=\"tooltips\" title=\"Automatisches Wetterbeobachtungsnetz (SwissMetNet) des Bundesamtes f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz), Z\u00fcrich (www.meteoschweiz.ch)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.2]<\/span><\/span>; kurze klimatische Charakterisierung in den geografischen Hauptregionen der Schweiz <span class=\"tooltips\" title=\"E. Sch\u00fcepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Z\u00fcrich (1978 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.1]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Das Bundesamt f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) in Z\u00fcrich hat in den letzten Jahrzehnten ein automatisches Wetterbeobachtungsnetz (ANETZ, heute SwissMetNet <span class=\"tooltips\" title=\"Automatisches Wetterbeobachtungsnetz (SwissMetNet) des Bundesamtes f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz), Z\u00fcrich (www.meteoschweiz.ch)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.2]<\/span><\/span>) aufgebaut, bei dem an ca. 72 Standorten in der Schweiz alle 10\u202fmin. die wichtigsten meteorologischen Gr\u00f6ssen gemessen, an MeteoSchweiz \u00fcbermittelt und dort zu Klimadaten verarbeitet werden <span class=\"tooltips\" title=\"Automatisches Wetterbeobachtungsnetz (SwissMetNet) des Bundesamtes f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz), Z\u00fcrich (www.meteoschweiz.ch)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.2]<\/span><\/span>. Es stehen deshalb heute relativ rasch aktuelle Klimawerte zur Verf\u00fcgung. Seit 2005 werden die verschiedenen nationalen Messnetze der Schweiz unter der Bezeichnung SwissMetNet durch MeteoSchweiz modernisiert, zusammengef\u00fchrt und die Anzahl Messstationen erweitert. Die Daten werden in einer zentralen Datenbank erfasst und aufbereitet.<\/p>\n<p>Im Folgenden werden\u00a0\u2013 haupts\u00e4chlich unter dem Gesichtspunkt des W\u00e4rme- und Feuchteschutzes\u00a0\u2013 die wichtigsten Klimaelemente vorgestellt: Lufttemperatur, Feuchte, Wind und Sonneneinstrahlung.<\/p>\n<h3>Luft als Gasgemisch<\/h3>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory10_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Mit ca. 99,99\u202f% stellen die Gase Stickstoff, Sauerstoff, Argon und Kohlendioxid den Hauptanteil in diesem Gemisch von Gasen. Neben diesen permanenten Anteilen enth\u00e4lt die Luft, abgesehen von Verunreinigungen, noch Wasserdampf in wechselnden Mengen (0 bis ca. 3 Gew.-% bzw. 0 bis ca. 4 Vol.-%).<\/p>\n<h3>Lufttemperatur<\/h3>\n<p>Je nach Problemstellung werden verschiedene Bemessungs-\/Auslegungstemperaturen aus den durch das SwissMetNet erfassten Meteodaten errechnet <span class=\"tooltips\" title=\"Automatisches Wetterbeobachtungsnetz (SwissMetNet) des Bundesamtes f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz), Z\u00fcrich (www.meteoschweiz.ch)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.2]<\/span><\/span>, z.\u2009B.:<\/p>\n<ul>\n<li><i>\u03b8<\/i><sub>min<\/sub>: massgebende Wintertemperatur f\u00fcr <i>Oberfl\u00e4chenkondensatfreiheit<\/i> (\u2192SIA-Norm 180 <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 W\u00e4rme- und Feuchteschutz im Hochbau, Norm SIA 180, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (1999)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.6]<\/span><\/span>)<\/li>\n<li><i>\u03b8<\/i><sub>h<\/sub>: Auslegungstemperatur Berechnung <i>Heizleistungsbedarf<\/i>, Nachweis <i>Behaglichkeit<\/i> (\u2192 SIA-Norm 384\/<span class=\"tooltips\" title=\"Heizungsanlagen in Geb\u00e4uden \u2013 Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast, SIA-Norm 384.201, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (2005)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.43]<\/span><\/span>, SIA-Norm 180 <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 W\u00e4rme- und Feuchteschutz im Hochbau, Norm SIA 180, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (1999)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.6]<\/span><\/span>)<\/li>\n<li><i>\u03b8<\/i><sub>Monat<\/sub>: Monatsmitteltemperatur f\u00fcr <i>Energie<\/i>verbrauchsberechnung (\u2192 SIA-Merkblatt 2028 <span class=\"tooltips\" title=\"Klimadaten f\u00fcr Bauphysik, Energie- und Geb\u00e4udetechnik, SIA-Merkblatt 2028, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (2008)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.38]<\/span><\/span>); Auslegetemperatur <i>Schimmelpilzfreiheit, Feuchteanreicherung in Konstruktionen, Luftaustausch und kritische Feuchte<\/i> (\u2192 SIA-Norm 180 <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 W\u00e4rme- und Feuchteschutz im Hochbau, Norm SIA 180, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (1999)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.6]<\/span><\/span>)<\/li>\n<\/ul>\n<div id=\"bild-hle-1-8\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-08.png\" alt=\"Charakteristische, monatliche Tagestemperaturg\u00e4nge in Z\u00fcrich\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.8:\u2002Charakteristische, monatliche Tagestemperaturg\u00e4nge in Z\u00fcrich <span class=\"tooltips\" title=\"E. Sch\u00fcepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Z\u00fcrich (1978 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.1]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>F\u00fcr eine Auswahl von Klimastationen des SwissMetNet sind die entsprechenden Angaben mit Erlaubnis des SIA im Anhang 9.15 zusammengetragen: Basel-Binningen, Bern-Liebefeld, Davos, Gen\u00e8ve-Cointrin, Lugano, Zermatt, Z\u00fcrich-Kloten.<\/p>\n<p>Bis etwa 10\u202fkm H\u00f6he nimmt die Lufttemperatur mit zunehmender H\u00f6he im Mittel ca. (0,55\u20130,65)\u202fK je 100\u202fm ab. In den T\u00e4lern zeigt die Alpens\u00fcdseite ca. 2\u202fK h\u00f6here Werte als die Nordseite.<\/p>\n<h3>Luftfeuchtigkeit<\/h3>\n<p>Die Aussenluft enth\u00e4lt in Abh\u00e4ngigkeit von Jahreszeit, Tageszeit und Wetterlage einen gewissen Anteil an Wasserdampf, der, verglichen mit dem maximal m\u00f6glichen Wasserdampfgehalt der Luft, als relative Feuchtigkeit (vgl. Kap. 3.3) angegeben wird. (Zusammen mit der Aussenlufttemperatur ist sie das wichtigste Klimaelement zur Beurteilung von Kondensationsvorg\u00e4ngen!).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-9\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-09.png\" alt=\"Mittlerer Tagesverlauf der Feuchte\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.9:\u2002Mittlerer Tagesverlauf der Feuchte (Sommer\/Winter) im schweizerischen Mittelland; \u03c6<sub>m<\/sub>: Monatsmittelwerte <span class=\"tooltips\" title=\"B. Haller: Bauphysik: W\u00e4rme-, Feuchtigkeits- und Sonnenschutz, Bauphysikalisches Institut, Bern (1982)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.3]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Im Gegensatz zur absoluten Luftfeuchtigkeit (dargestellt durch die Wasserdampfdichte bzw. den Wasserdampfdruck) zeigt die relative Luftfeuchtigkeit in Anlehnung an den Tagestemperaturverlauf ein ausgepr\u00e4gt periodisches Verhalten <span class=\"tooltips\" title=\"B. Haller: Bauphysik: W\u00e4rme-, Feuchtigkeits- und Sonnenschutz, Bauphysikalisches Institut, Bern (1982)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.3]<\/span><\/span> (vgl. Abb. 1.9). Im Mittelland schwanken die monatlichen relativen Feuchtemittelwerte zwischen ca. 85\u202f% (Winter) und 70\u202f% (Sommer); vgl. Abb. 1.10.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-10\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-10.png\" alt=\"Jahresgang Lufttemperatur, rel. Feuchte und Wasserdampfdichte, 5-Tagesmittel f\u00fcr Z\u00fcrich\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.10:\u2002Jahresgang Lufttemperatur, rel. Feuchte und Wasserdampfdichte, 5-Tagesmittel f\u00fcr Z\u00fcrich (1901\u20131969) <span class=\"tooltips\" title=\"E. Sch\u00fcepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Z\u00fcrich (1978 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.1]<\/span><\/span><\/div>\n<h3>Niederschl\u00e4ge<\/h3>\n<p>Die Niederschl\u00e4ge fallen in erster Linie in Form von Regen, Schnee und\/oder Hagel an. Sie zeigen im schweizerischen Mittelland ein stark ausgepr\u00e4gtes Sommermaximum (vgl. Abb. 1.11), wobei einerseits eine Zunahme der monatlichen Niederschlagsmenge von Bern nach Z\u00fcrich und andererseits eine Abnahme von Z\u00fcrich Richtung Ostschweiz festzustellen ist. In Bezug auf den Schneeanteil sind die Unterschiede f\u00fcr Standorte im Mittelland mit einer mittleren Meeresh\u00f6he von 500\u202fm hingegen nicht sehr gross; vgl. Tab. 1.2.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory23_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div id=\"bild-hle-1-11\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-11.png\" alt=\"Jahresgang der Niederschl\u00e4ge: Monatliche Mittel der Periode 1901\u20131960\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.11:\u2002Jahresgang der Niederschl\u00e4ge: Monatliche Mittel der Periode 1901\u20131960 <span class=\"litref\">[<span class=\"tooltips\" title=\"E. Sch\u00fcepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Z\u00fcrich (1978 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">1.1<\/span><\/span> &amp; <span class=\"tooltips\" title=\"Atlas der Schweiz, Schweiz. Landestopographie, Bern-Wabern (1967 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">1.15<\/span><\/span>]<\/span><\/div>\n<h3>Luftdruck<\/h3>\n<p>Der atmosph\u00e4rische Luftdruck (Barometerstand) nimmt mit zunehmender H\u00f6he ab; im Mittel kann bei einer H\u00f6he von 500\u202fm \u00fcber Meer mit einem Druck von 95&#8217;000\u202fPa, bei 1000\u202fm Meeresh\u00f6he mit 89&#8217;900\u202fPa gerechnet werden <span class=\"tooltips\" title=\"F. Heywang et al.: Physik f\u00fcr technische Berufe, Handwerk und Technik, Hamburg (1992)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.10]<\/span><\/span>. In erster N\u00e4herung darf angenommen werden, dass der Luftdruck jeweils bei einer H\u00f6henzunahme von 400\u202fm um 5\u202f% abf\u00e4llt. Er spielt bauphysikalisch eher eine untergeordnete Rolle, da dessen Schwankungen verglichen mit dem den nat\u00fcrlichen Luftwechsel stark beeinflussenden Winddruck relativ langsam ablaufen.<\/p>\n<h3>Wind<\/h3>\n<p>Starke Winde beeinflussen unter anderem auch die Fallrichtung der Regentropfen (Schlagregen) und erh\u00f6hen die W\u00e4rmeverluste durch Abk\u00fchlung der Fassaden\u2009\/\u2009D\u00e4cher. Winde lassen sich durch zwei Parameter charakterisieren: Windgeschwindigkeit und Windrichtung, die \u00f6rtlichen, tages- und jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen (vgl. Abb. 1.12).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-12\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-12.png\" alt=\"Richtung, Geschwindigkeit und H\u00e4ufigkeit des Windes im Raum Z\u00fcrich-Flughafen\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.12:\u2002Richtung, Geschwindigkeit und H\u00e4ufigkeit des Windes im Raum Z\u00fcrich-Flughafen <span class=\"tooltips\" title=\"Atlas der Schweiz, Schweiz. Landestopographie, Bern-Wabern (1967 ff.)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.15]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Folgende Windlagen sind f\u00fcr den schweizerischen Alpenraum typisch:<\/p>\n<ul>\n<li>S\u00fcdf\u00f6hn im Urner Reusstal und im Chur Rheintal (&gt;\u202fhohe Boenspitzen in den T\u00e4lern, mild und trocken auf Alpennordseite)<\/li>\n<li>Westwind vom Jura ins Mittelland (&gt;\u202fwechselhaftes Wetter)<\/li>\n<li>Bise vom Bodensee bis zum Genfersee (&gt;\u202fHochnebel in der kalten Jahreszeit)<\/li>\n<li>Nordf\u00f6hn vom Jura \u00fcber Mittelland ins Tessin (&gt;\u202fStaulage auf Alpennordseite)<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Luftschadstoffe\/Treibhausgase<\/h3>\n<p>Als Folge menschlicher Aktivit\u00e4ten, insbesondere durch den stark angestiegenen Verbrauch fossiler Brenn- und Treibstoffe, sind in den letzten Jahrzehnten\u00a0\u2013 speziell in dicht besiedelten Gebieten\u00a0\u2013 die Konzentrationen einiger \u00abSpurengase\u00bb extrem stark angestiegen, sodass die urspr\u00fcngliche \u00abGleichgewichtszusammensetzung\u00bb der Luft nicht mehr gew\u00e4hrleistet ist und unter Umst\u00e4nden mit einschneidenden Klimaver\u00e4nderungen gerechnet werden muss (\u2192Treibhauseffekt und m\u00f6gliche Folgen). In Ballungsgebieten entfallen bis zu 90\u202f% der Luftschadstoffe auf zivilisatorische Aktivit\u00e4ten, wobei der Motorfahrzeugverkehr, die Feuerungsanlagen und Industrie\/Gewerbe als Hauptquellen zu nennen sind.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory26_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory28_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div><img decoding=\"async\" class=\"alignleft size-full wp-image-5444\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29.png\" alt=\"\" width=\"927\" height=\"560\" srcset=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-200x121.png 200w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-300x181.png 300w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-400x242.png 400w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-600x362.png 600w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-768x464.png 768w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29-800x483.png 800w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-20-um-18.58.29.png 927w\" sizes=\"(max-width: 927px) 100vw, 927px\" \/><\/div>\n<div id=\"bild-hle-1-13\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-13.png\" alt=\"Relative Anteile der nat\u00fcrlichen und der anthropogen verursachten Schadstoffemissionen in der Schweiz\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.13:\u2002Relative Anteile der nat\u00fcrlichen und der anthropogen verursachten Schadstoffemissionen in der Schweiz <span class=\"tooltips\" title=\"F. Gassmann: Was ist los mit dem Treibhaus Erde, vdf, Z\u00fcrich (1994)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.11]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-14\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-14.png\" alt=\"Verursachergruppen der Luftverschmutzung f\u00fcr den Kanton Z\u00fcrich\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.14:\u2002Verursachergruppen der Luftverschmutzung f\u00fcr den Kanton Z\u00fcrich <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 Luft\u00a0\u2013 bessere Luft im Kanton Z\u00fcrich, Kant. Drucksachen- und Materialzentrale (EDMZ), Z\u00fcrich (1987, 1992)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.17]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-1-15\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-15.png\" alt=\"Emissionen und Immissionen\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.15:\u2002Emissionen und Immissionen <span class=\"tooltips\" title=\"W. Jutzi et al.: Luft\u00a0\u2013 Zur Situation von Lufthaushalt, Luftverschmutzung und Waldsch\u00e4den in der Schweiz, Nat. Forschungsprogr. 14, vdf, Z\u00fcrich (1992)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.13]<\/span><\/span><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">a) Emissionen der Schweiz (1985) in kg\/(ha\u00b7Jahr), zus\u00e4tzlich critical load-Werte (CL) des Nordic Council of Ministers (1988), VOC: \u00ab\u200avolatile organic compounds\u200a\u00bb, fl\u00fcchtige organische Verbindungen, gelegentlich auch \u00ab\u200aKohlenwasserstoffe\u200a\u00bb (HC) genannt<\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">b) Mittlere Immissionen NO<sub>2<\/sub>, SO<sub>2<\/sub> und 98\u202f%-Perzentile O<sub>3<\/sub> (1986\u20131989) bei T: L\u00e4gern-T\u00e4gerhard (S\u00fcdhang, 685\u202fm \u00fc.\u2009M., Wald, oberhalb Limmattal) A: Alpen (Voralpen, Tallage n\u00f6rdl. Einsiedeln, 1185\u202fm\u2009\u00fc.\u2009M., niederschlagsreich) und D: Davos (hochalpin, 1660\u202fm\u2009\u00fc.\u2009M.) in \u00b5g\/m<sup>3<\/sup>, Maximalwerte nach LRV (vgl. dazu Tab. 1.5)<\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">c) Abnahme der Ozonkonzentration in der Stratosph\u00e4re<\/div>\n<h3><\/h3>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory33_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Im Winter, d.\u2009h. in der Heizsaison, kann es in Zeiten schlechter Luftdurchsp\u00fclung (namentlich bei Hochdrucklagen) in Ballungsgebieten zu starken Luftbelastungen durch Feuerungsabgase kommen. Dieser sog. <i>Wintersmog<\/i> wird verursacht durch die \u00ab\u200asauren Gase\u200a\u00bb Schwefeldioxid und Stickoxide sowie durch Rauch\/Staub und kann, je nach herrschenden Witterungsverh\u00e4ltnissen, \u00fcber Tage andauern (bei der Verbrennung von 1\u202fkg Heiz\u00f6l extraleicht entstehen durchschnittlich folgende Schadstoffmengen (Low-NO<sub>x<\/sub>-Brenner): 1\u202fg Stickstoffoxide, 2\u20135\u202fg Schwefeldioxid, 1\u20132\u202fg Kohlenmonoxid, 2500\u202fg Kohlendioxid, 0,2\u20130,4\u202fg VOC, 0,02\u20130,1\u202fg Staub und Russ). Dank dem \u00dcbergang zu schwefelarmen Brennstoffen sowie effizienterer Verbrennung\u00a0\u2013 unter anderem als Folge der Luftreinhalteverordnung (LRV) <span class=\"tooltips\" title=\"Luftreinhalteverordnung Bund, EDMZ, Bern (1985, rev. 2009) \"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.14]<\/span><\/span>\u00a0\u2013 bleiben die SO<sub>2<\/sub>-Belastungen in der Schweiz inzwischen auch bei kalten Witterungsbedingungen unter den Grenzwerten der LRV.<\/p>\n<p>Neben dem <i>Wasserdampf (H<\/i><sub>2<\/sub><i>O) als wichtigstes nat\u00fcrliches Treibhausgas<\/i>, erscheint CO<sub>2<\/sub> bei den sog. anthropogenen, d.\u2009h. den durch menschliche Aktivit\u00e4ten beeinflussten Treibhausgasen, zuoberst auf der Liste (Treibhauseffekt siehe z.\u2009B. <span class=\"litref\">[<span class=\"tooltips\" title=\"F. Gassmann: Was ist los mit dem Treibhaus Erde, vdf, Z\u00fcrich (1994)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">1.11<\/span><\/span>,<span class=\"tooltips\" title=\"Ch.-D. Sch\u00f6nwiese, B. Diekmann: Der Treibhauseffekt, DVA, Stuttgart (1987)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">1.12<\/span><\/span>]<\/span>).<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory11_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div id=\"bild-hle-1-16\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-16.png\" alt=\"Erdreichtemperaturen, Monatsmittelwerte\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.16:\u2002Erdreichtemperaturen, Monatsmittelwerte (1968\u20131980), Z\u00fcrich SMA; Erdreichdaten: \u03bb =\u202f2,5\u202fW\/mK, <i>\u03c1<\/i> =\u202f2040\u202fkg\/m<sup>3<\/sup>, <i>c<\/i> =\u202f1840 J\/kgK<\/div>\n<h2>1.1.3 Pedosph\u00e4re (Erdreich)<\/h2>\n<p>Der Verlauf der <i>Erdreichtemperaturen<\/i> spielt eine entscheidende Rolle bei der thermisch-hygrischen Beurteilung von Bauteilen\/Nutzungszonen im Erdreich. Der Temperaturverlauf in 3\u202fm Tiefe (Lage Bodenplatte bei einst\u00f6ckiger Unterkellerung) zeigt eine 2\u20133\u2009monatige Verz\u00f6gerung gegen\u00fcber der Aussenlufttemperatur, d.\u2009h., auf dieser Tiefe wird die Minimaltemperatur erst in den Monaten M\u00e4rz\/April erreicht.<\/p>\n<p>Die Temperatur im ungest\u00f6rten Erdreich in der Tiefe <i>x<\/i>, zur Zeit <i>t<\/i>, f\u00fcr eine eingeschwungene periodische St\u00f6rung an der Oberfl\u00e4che, l\u00e4sst sich wie folgt errechnen:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(1.1)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_01_1.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01_Chap_FrameStory79_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Die Eindringtiefe <i>x<\/i><sub>E<\/sub>, d.\u2009h. die Tiefe, in der die Temperaturschwankungen auf ca. 1\u202f% des Amplitudenwertes \u0394<i>\u03b8<\/i><sub>s<\/sub> abgeklungen sind, betr\u00e4gt:<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-17\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-17.png\" alt=\"Eindringtiefe von Temperturschwankungen ins Erdreich\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.17:\u2002Eindringtiefe von Temperturschwankungen ins Erdreich (Materialdaten aus <span class=\"tooltips\" title=\"W\u00e4rmetechnisches Verhalten von Geb\u00e4uden \u2013 W\u00e4rme\u00fcbertragung \u00fcber das Erdreich\u00a0\u2013 Berechnungsverfahren, EN ISO 13370, Br\u00fcssel (2007)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[1.39]<\/span><\/span>)<\/div>\n<h2>1.1.4 Bauphysikalisch wichtige Wetterzust\u00e4nde<\/h2>\n<p>Den folgenden Kombinationen von Wetterelementen kommt eine besondere Bedeutung zu:<\/p>\n<ul>\n<li><i>tiefe Lufttemperaturen und hohe Windgeschwindigkeiten<\/i> (Winterzustand\/Heizlastberechnungen)<\/li>\n<li><i>hohe Lufttemperaturen und starke Sonneneinstrahlung<\/i> (Sommerzustand\/K\u00fchllastberechnungen)<\/li>\n<li><i>starke Regenf\u00e4lle und hohe Windgeschwindigkeiten<\/i> (Schlagregen)<\/li>\n<li><i>hohe Luftfeuchtigkeiten<\/i> (\u00dcbergangszeiten\/Feuchtesch\u00e4den in kalten Pufferzonen)<\/li>\n<\/ul>\n<h2>1.1.5 Aussenl\u00e4rm<\/h2>\n<p>Der L\u00e4rm geh\u00f6rt heute leider zum Teil immer noch zu den verharmlosten Belastungen des Menschen in einer motorisierten und \u2039\u200amaschinierten\u200a\u203a Welt, da er nicht direkt \u2039\u200aenergierelevant\u200a\u203a ist. L\u00e4rm ist ein Produkt unserer Zivilisation, die Krux an der Sache ist, dass der L\u00e4rm meist von den \u2039\u200aandern\u200a\u203a gemacht wird. Im Gegensatz zum Sehen k\u00f6nnen wir bei unerw\u00fcnschten Geh\u00f6rreizen nicht einfach \u2039\u200awegh\u00f6ren\u200a\u203a. Zur Beschreibung des Schallschutzes gegen Aussenl\u00e4rm wird normalerweise die Differenz zwischen Innen- und Aussenschallpegel verwendet. Trotz Einhalten von normativen Vorgaben kommt es immer wieder vor, dass Nutzer sich durch Aussenl\u00e4rm gest\u00f6rt f\u00fchlen. Offenbar unterscheiden sich St\u00f6rger\u00e4usche nicht nur in ihrer Lautst\u00e4rke, sondern oft noch st\u00e4rker im Toncharakter, Zeitverlauf usw. Meist ist in diesen F\u00e4llen u.\u2009a. eine detailliertere Analyse des L\u00e4rmspektrums der Quelle erforderlich: Bei welcher Tonh\u00f6he (Frequenz) und welcher Schallst\u00e4rke (Schalldruckpegel) tritt eine Bel\u00e4stigung auf? Im Folgenden werden die Schallspektren ausgew\u00e4hlter, charakteristischer St\u00f6rger\u00e4usche aufgezeigt.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-1-18\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/01-18.png\" alt=\"Schallspektren ausgew\u00e4hlter L\u00e4rmquellen\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f1.18:\u2002Schallspektren ausgew\u00e4hlter L\u00e4rmquellen (Autobahn bzw. Hauptverkehrsachse, Eisen-\/Strassenbahn, Flugl\u00e4rm, Baul\u00e4rm)<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Da das Erstellen, Betreiben und Unterhalten eines Bauwerkes einen Eingriff in unsere Umwelt\u00a0\u2013 prim\u00e4r Atmosph\u00e4re und Lithosph\u00e4re\u00a0\u2013 bedeutet, ist u.\u2009a. eine umfassende Beschreibung\/Erfassung des klimatischen Umfeldes eines Geb\u00e4udes im Hinblick auf \u00abklimagerechtes\u00bb Bauen eine unabdingbare Forderung. 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