{"id":3672,"date":"2018-08-06T10:49:43","date_gmt":"2018-08-06T08:49:43","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/?p=3672"},"modified":"2019-08-16T16:23:49","modified_gmt":"2019-08-16T14:23:49","slug":"6-2-heizleistungs-und-energiebedarfsberechnungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/6-2-heizleistungs-und-energiebedarfsberechnungen\/","title":{"rendered":"6.2 Heizleistungs- und Energiebedarfsberechnungen"},"content":{"rendered":"<p class=\"h2add\"><a href=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/6-energie-leistung\/\"><span class=\"tooltips\" title=\"Siehe S. 366\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">\u24d8<\/span><\/span><\/a><\/p>\n<p>Die Leistungsberechnung geht im Prinzip von der <i>W\u00e4rmestrombilanz<\/i> eines einzelnen Raumes aus: Im station\u00e4ren Zustand heben sich die in einen Raum eindringenden sowie im Raum erzeugten W\u00e4rmestr\u00f6me und die nach aussen fliessenden W\u00e4rmestr\u00f6me auf. Ein ganzes Geb\u00e4ude stellt nun ein System von R\u00e4umen dar, die sich gegenseitig beeinflussen.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-6-1\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-01.png\" alt=\"W\u00e4rmestr\u00f6me am Geb\u00e4ude bzw. Einzelraum\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.1:\u2002W\u00e4rmestr\u00f6me am Geb\u00e4ude bzw. Einzelraum<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Nimmt man an, dass in einer <i>Heizphase<\/i> s\u00e4mtliche R\u00e4ume mit Hilfe einer Heizregelung auf festgelegten Temperaturen gehalten werden, so l\u00e4sst sich die <i>momentane Heizleistung \u03a6<\/i><sub>h<\/sub> f\u00fcr jeden Raum gesondert ermitteln:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.1)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_01.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory55_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>In <i>unbeheizten<\/i> R\u00e4umen ist die Heizleistung <i>\u03a6<\/i><sub>h<\/sub> =\u202f0. <i>Die Raumtemperatur wird sich so einstellen, dass das Gleichgewicht der W\u00e4rmestr\u00f6me erhalten bleibt.<\/i> Diese Raumtemperaturen m\u00fcssen als Unbekannte in das System eingef\u00fchrt werden. Bei auf vorgegebene Sollwerte beheizten R\u00e4umen stellen die verschiedenen Heizleistungen der R\u00e4ume die Unbekannten dar. Die L\u00f6sung f\u00fchrt dann zu einem Gleichungssystem mit so vielen Unbekannten, wie R\u00e4ume auftreten. Im <i>Sommerbetrieb<\/i> sind die Heizungen abgeschaltet, und alle Raumtemperaturen m\u00fcssen als Variablen aufgefasst werden. Bei einer Vollklimatisierung hingegen wird man die Temperatur von R\u00e4umen oder Raumgruppen thermostatisch regeln, wobei die Raumtemperaturen wieder auf feste (Maximal-)Werte angesetzt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Zur Ermittlung des <i>Monats- oder Jahresenergiebedarfs<\/i> eines Geb\u00e4udes gen\u00fcgt es oft, das Geb\u00e4ude als Ganzes zu betrachten und nur die W\u00e4rmestr\u00f6me zu erfassen, welche die Geb\u00e4udeh\u00fclle (H\u00fcllfl\u00e4che des beheizten Volumens) durchdringen. Der W\u00e4rmestrom durch Transmission und L\u00fcftung wird dabei mit einem spezifischen W\u00e4rmetransferkoeffizienten\u00a0<i>H<\/i> beschrieben (EN ISO 13789 <span class=\"tooltips\" title=\"Spezifischer Transmissions- und L\u00fcftungsw\u00e4rmedurchgangskoeffizient \u2013 Berechnungsverfahren, EN ISO 13789, CEN, Br\u00fcssel (2007)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.6]<\/span><\/span>):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.2)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_04.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory56_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Bei der Ermittlung des W\u00e4rmetransferkoeffizienten <i>H<\/i><sub>T<\/sub> wird f\u00fcr jede Aussentemperaturbedingung <i>\u03b8<\/i><sub>e<\/sub> eine Summation \u00fcber die Anzahl Bauteile <i>i<\/i>, die Anzahl linienf\u00f6rmige W\u00e4rmebr\u00fccken <i>k<\/i> und die Anzahl punktf\u00f6rmige W\u00e4rmebr\u00fccken <i>j<\/i> erstellt.<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.3)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_02.png\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory53_anchored_autoexport.png\" \/><\/p>\n<h3><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.4)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_03.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory57_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h2>6.2.1 Detaillierte Energiebedarfsberechnung<br \/>\nf\u00fcr eine Zeitdauer \u0394t<\/h2>\n<p>Die Berechnung des Energiebedarfs erfolgt nach der Norm EN ISO 13790 <span class=\"tooltips\" title=\"Energieeffizienz von Geb\u00e4uden\u00a0\u2013 Berechnung des Energiebedarfs f\u00fcr Heizung und K\u00fchlung, EN ISO 13790, CEN, Br\u00fcssel (2008)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.7]<\/span><\/span>.<\/p>\n<h3>Transmissionsverluste <b><i>Q<\/i><\/b><sub>T<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.5)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_05.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory58_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Den Transmissionsverlusten durch erdber\u00fchrte Bauteile ist aufgrund der ausgepr\u00e4gten Mehrdimensionalit\u00e4t der W\u00e4rmefl\u00fcsse (W\u00e4rmebr\u00fccken), der Vielzahl der beteiligten W\u00e4rmereservoirs (Aussenluft, Innenluft, Kellerluft, Erdreich) und des grossen W\u00e4rmespeicherverm\u00f6gens des Erdreiches, mit den daraus resultierenden Verz\u00f6gerungen seines thermischen Zustandes, besondere Beachtung zu schenken (vgl. dazu Abschnitte 2.3.6 und 6.4.2).<\/p>\n<h3>L\u00fcftungsverluste <b><i>Q<\/i><\/b><sub>V<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.6)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_06.png\" \/><\/p>\n<h3>W\u00e4rmegewinne <b><i>Q<\/i><\/b><sub>g<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.7)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_07.png\" \/><\/p>\n<ul>\n<li><i>Personenabw\u00e4rme Q<\/i><sub>iP<\/sub><\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.8)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_09.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory59_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<ul>\n<li><i>Abw\u00e4rme von elektrischen Ger\u00e4ten Q<\/i><sub>iEL<\/sub><\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.9)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_08.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory60_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>In Tab. 6.7 sind die Standardnutzungswerte, bezogen auf die Energiebezugsfl\u00e4che <i>A<\/i><sub>E<\/sub>, zusammengestellt.<\/p>\n<ul>\n<li><i>Sonneneinstrahlung Q<\/i><sub>S<\/sub><\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.10)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_10.png\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory61_anchored_autoexport.png\" \/><\/p>\n<h3>Nutzbare W\u00e4rmegewinne <b><i>Q<\/i><\/b><sub>ug<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.11)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_11.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory62_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p><i>Ausnutzungsgrad \u03b7<\/i><sub>g<\/sub><\/p>\n<p>Der Ausnutzungsgrad <i>\u03b7<\/i><sub>g<\/sub> gibt an, welcher Anteil der W\u00e4rmegewinne heizwirksam ist, d.\u2009h. zu einer Verringerung des Heizw\u00e4rmebedarfes f\u00fchrt. Der Ausnutzungsgrad f\u00fcr W\u00e4rmegewinne ist abh\u00e4ngig vom Verh\u00e4ltnis der Gewinne zu den Verlusten und von der thermischen Tr\u00e4gheit des Geb\u00e4udes. Er wird mit folgender Formel beschrieben (siehe auch Abb. 6.2):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.12)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_12.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-5499 alignnone\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-21-um-11.00.46.png\" alt=\"\" width=\"458\" height=\"103\" srcset=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-21-um-11.00.46-200x45.png 200w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-21-um-11.00.46-300x67.png 300w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-21-um-11.00.46-400x90.png 400w, https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/08\/Bildschirmfoto-2018-08-21-um-11.00.46.png 458w\" sizes=\"(max-width: 458px) 100vw, 458px\" \/><\/div>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory35_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div id=\"bild-hle-6-2\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-02.png\" alt=\"Ausnutzbarkeit der W\u00e4rmegewinne bei verschiedenen Zeitkonstanten des Geb\u00e4udes\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.2:\u2002Ausnutzbarkeit der W\u00e4rmegewinne bei verschiedenen Zeitkonstanten des Geb\u00e4udes <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 Thermische Energie im Hochbau, Norm SIA 380\/1, Schweiz. Ing. &amp; Arch.verein (SIA), Z\u00fcrich (2009) \"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.2]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p><i>Einfluss der W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit<\/i><\/p>\n<p>Treibende Kraft bei der W\u00e4rmeabgabe eines Heizk\u00f6rpers ist die <i>Temperaturdifferenz zwischen Heizfl\u00e4che und Raumluft<\/i>. Steigt in einem Raum die Temperatur durch anfallende W\u00e4rmegewinne an, so wird die W\u00e4rmeabgabe beeinflusst, d.\u2009h., es kann ein Selbstregeleffekt beobachtet werden. Wie gross dieser ausf\u00e4llt, h\u00e4ngt stark von der Systemtemperatur der Heizfl\u00e4chen ab.<\/p>\n<p>Systeme mit niedrigen Vorlauftemperaturen weisen deutlich bessere Selbstregeleigenschaften auf.<\/p>\n<p>Massgebend ist die effektive W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit gem\u00e4ss EN ISO 13786, Ziffer 7.2.2, ohne Ber\u00fccksichtigung des W\u00e4rme\u00fcbergangswiderstandes <i>R<\/i><sub>Si<\/sub> f\u00fcr W\u00e4rmeschwankungen mit einer Periode von 24 h. Die W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit wird auf die Energiebezugsfl\u00e4che <i>A<\/i><sub>E<\/sub> bezogen, damit einfache Rechenwerte angegeben werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Die W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit dient zur Berechnung der <i>Zeitkonstante \u03c4<\/i> =\u202f<i>C\/H<\/i>. <i>H<\/i> ist der spezifische W\u00e4rmeverlust des Geb\u00e4udes (siehe Formel 6.2). <i>C<\/i>\u00a0ist die W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit des Raumes nach EN ISO 13786 <span class=\"tooltips\" title=\"Dynamisch-thermische Kenngr\u00f6ssen \u2013 Berechnungsverfahren, EN ISO 13786, CEN, Br\u00fcssel (2007)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.12]<\/span><\/span>;<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.13)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_40.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory65_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory36_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Die Zeitkonstante wird f\u00fcr die Berechnung des Ausnutzungsgrads f\u00fcr W\u00e4rmegewinne verwendet. Da dieser Ausnutzungsgrad nur relativ schwach von der Zeitkonstante abh\u00e4ngig ist, k\u00f6nnen f\u00fcr die W\u00e4rmespeicherf\u00e4higkeit pro Energiebezugsfl\u00e4che <i>C\/A<\/i><sub>E <\/sub>die nachstehenden angen\u00e4herten Werte in Tab. 6.4 verwendet werden.<\/p>\n<p>Bei Geb\u00e4uden mit gemischter Bauweise, die mit einem Einzonenmodell berechnet werden sollen, kann ein mit der Energiebezugsfl\u00e4che gewichteter Durchschnittswert der Zeitkonstante eingesetzt werden.<\/p>\n<p>Die Berechnung des Heizw\u00e4rmebedarfs beruht auf der Annahme einer idealen Regelung, die in allen R\u00e4umen die Raumtemperatur auf die Solltemperatur regelt und rasch auf ver\u00e4nderte W\u00e4rmegewinne reagiert. Ein Regelungszuschlag \u0394<i>\u03b8<\/i><sub>i,ctr<\/sub> zur Raumtemperatur beschreibt den Einfluss einer nicht idealen Regelung auf den Heizw\u00e4rmebedarf (siehe Tab. 6.5).<\/p>\n<p><i>Einfluss der Heizungsregelung<\/i><\/p>\n<p>Die Heizungsregelung erfolgt heute normalerweise \u00fcber eine <i>witterungsgef\u00fchrte Steuerung<\/i> der Vorlauftemperatur. Da in der Regel die Aussenlufttemperatur auf der Nordseite gemessen wird, erfolgt bei Sonneneinstrahlung keine Drosselung der W\u00e4rmeleistung. Eine wirksame Reaktion auf anfallende W\u00e4rmegewinne ist nur mit einer <i>Raumtemperaturregelung<\/i> m\u00f6glich.<\/p>\n<p>Die Verwendung von Heizk\u00f6rperthermostatventilen f\u00fchrt bei korrekter Platzierung und Einstellung zu einer \u00e4hnlichen Wirkung wie die Raumtemperaturregelung.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory41_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3>Heizw\u00e4rmebedarf <b><i>Q<\/i><\/b><sub>h<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.14)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_13.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory66_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Bei der W\u00e4rmebedarfsberechnung nach SIA 380\/1 werden alle W\u00e4rmemengen auf die Energiebezugsfl\u00e4che <i>A<\/i><sub>E<\/sub> des Geb\u00e4udes bezogen in MJ\/m<sup>2<\/sup>.<\/p>\n<h3>Warmwasser <b><i>Q<\/i><\/b><sub>WW<\/sub><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.15)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_14.png\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory67_anchored_autoexport.png\" \/><\/p>\n<p>Die Energiebilanz eines Geb\u00e4udes kann anschaulich in Form eines <i>Energieflussdiagrammes<\/i> dargestellt werden. Es wird dabei zwischen End- und Nutzenergie unterschieden (vgl. Abb.\u00a06.3).<\/p>\n<h3>Nutzungsgrad <b><i>\u03b7<\/i><\/b><\/h3>\n<p>Bei der <i>Umwandlung von Endenergie zu Nutzenergie <\/i>entstehen Umwandlungs- und Verteilverluste, welche mit einem sog. Nutzungsgrad ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.16)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_15.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory78_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.17)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_16.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory79_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.18)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_17.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory38_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<div id=\"bild-hle-6-3\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-03.png\" alt=\"Energieflussdiagramm\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.3:\u2002Energieflussdiagramm<\/div>\n<h3><\/h3>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory19_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h2>6.2.2 Heiztage und Heizgradtage <a href=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/6-energie-leistung\/\"><span class=\"tooltips\" title=\"Siehe S. 366\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">\u24d8<\/span><\/span><\/a><\/h2>\n<p>Die Transmissions- und L\u00fcftungsw\u00e4rmeverluste w\u00e4hrend einer bestimmten Zeitperiode \u0394t sind proportional zu (<i>\u03b8<\/i><sub>i<\/sub>\u00a0\u2013 <i>\u03b8<\/i><sub>e<\/sub>) \u00b7 \u0394<i>t<\/i>. Zur Berechnung des Jahresheizw\u00e4rmebedarfes addiert man diese Produkte f\u00fcr die Dauer der Heizperiode (d.\u2009h. f\u00fcr die Anzahl Heiztage HT). Dabei tr\u00e4gt man der Tatsache Rechnung, dass die Heizung nur in Betrieb genommen wird, wenn die mittlere t\u00e4gliche Aussenlufttemperatur <i style=\"text-decoration: overline;\">\u03b8<\/i>\u200a<sub>e<\/sub> einen bestimmten Wert, die sog. <i>Heizgrenze \u03b8<\/i><sub>g<\/sub>, unterschreitet (vgl. <span class=\"tooltips\" title=\"Sommerliche Raumtemperaturen bei Geb\u00e4uden ohne Anlagetechnik\u00a0\u2013 Allgemeine Kriterien und Berechnungsalgorithmen, EN ISO 13791, CEN, Br\u00fcssel (1996)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.8]<\/span><\/span>).<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.19)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_18.png\" \/><\/p>\n<h3><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.20)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_19.png\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory68_anchored_autoexport.png\" \/><\/p>\n<div id=\"bild-hle-6-4\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-04.png\" alt=\"Jahresgang der Aussenlufttemperatur mit Fl\u00e4chenintegral zur Bestimmung der HGT20\/12\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.4:\u2002Jahresgang der Aussenlufttemperatur mit Fl\u00e4chenintegral zur Bestimmung der HGT<sub>20\/12<\/sub><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Die <i>Heizgradtage (HGT)<\/i> stellen somit eine einfache, weit verbreitete Hilfsgr\u00f6sse zur Berechnung zw. Absch\u00e4tzung des Energieverbrauches von beheizten Geb\u00e4uden dar. Sie entspricht der Fl\u00e4che (Integral) unter der Kurve (<i>\u03b8<\/i><sub>i<\/sub>\u00a0\u2013 <i style=\"text-decoration: overline;\">\u03b8<\/i><sub>e<\/sub>(t)) f\u00fcr alle <i style=\"text-decoration: overline;\">\u03b8<\/i><sub>e<\/sub>(t) \u2264 <i>\u03b8<\/i><sub>g<\/sub>. Normalerweise wird eine Aussenlufttemperatur von <i>\u03b8<\/i>\u00a0<sub>g<\/sub>\u00a0=\u00a0+\u00a012\u00a0\u00b0C als Heizgrenze angenommen (\u2192 HGT<sub>20\/12<\/sub>). Je nach Tr\u00e4gheit des Geb\u00e4udes, W\u00e4rmed\u00e4mmung, Anteil freier W\u00e4rme oder spezifischer Raumnutzung k\u00f6nnen andere Grenztemperaturen angesetzt werden (z.\u2009B. passives Sonnenenergiehaus <i>\u03b8<\/i><sub>g<\/sub> &lt;\u202f10\u202f\u00b0C; leichtes Geb\u00e4ude, schlecht w\u00e4rmeged\u00e4mmt <i>\u03b8<\/i>\u00a0<sub>g<\/sub>\u00a0&gt;\u00a012\u00a0\u00b0C; Schlafzimmer <i>\u03b8<\/i>\u00a0<sub>i<\/sub>\u00a0\u2248\u00a016\u00a0\u00b0C;\u00a0Bad\/WC\u00a0<i>\u03b8<\/i>\u00a0<sub>i<\/sub>\u00a0\u2248\u00a022\u00a0\u00b0C).<\/p>\n<p>Die Anzahl der Heiztage l\u00e4sst sich aber nicht nur anhand der Jahresganglinie der Aussenlufttemperatur bestimmen, sondern auch mit Hilfe der sogenannten Summenh\u00e4ufigkeitskurve der mittleren t\u00e4glichen Aussenlufttemperatur (siehe Anhang 9.14, 9.15). Diese Kurve gibt an, an wie vielen Tagen im Jahr eine bestimmte Temperatur unterschritten wird. Im Unterschied zur Jahresganglinie sind in der <i>Summenh\u00e4ufigkeitskurve<\/i> extreme Tagesmitteltemperaturen direkt ber\u00fccksichtigt. Diese Darstellung hat zudem den Vorteil, dass die Heizgradtage bei beliebiger, z.\u2009T. variabler Innenlufttemperatur und beliebiger Heizgrenze einfacher herauszulesen sind.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-6-5\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-05.png\" alt=\"Summenh\u00e4ufigkeitskurve der Aussenlufttemperatur und HGT-Fl\u00e4chen f\u00fcr zwei verschieden beheizte R\u00e4ume\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.5:\u2002Summenh\u00e4ufigkeitskurve der Aussenlufttemperatur und HGT-Fl\u00e4chen f\u00fcr zwei verschieden beheizte R\u00e4ume (Z\u00fcrich SMA)<\/div>\n<h2>6.2.3 Sonnenenergiegewinn<\/h2>\n<p>Es k\u00f6nnen zwei Arten von Sonnenenergiegewinnen unterschieden werden:<\/p>\n<ul>\n<li><i>Direktgewinne<\/i> durch <i>Fenster<\/i><\/li>\n<li><i>Indirektgewinne<\/i> durch <i>besonnte, nicht transparente Bauteile<\/i> (W\u00e4nde, D\u00e4cher)<\/li>\n<\/ul>\n<p>W\u00e4hrend die Direktgewinne bei den Heizw\u00e4rmebedarfsberechnungen ber\u00fccksichtigt werden (vgl. Kap. 6.2.1), werden die Indirektgewinne h\u00e4ufig vernachl\u00e4ssigt. Besonders bei Monatsbilanzverfahren kann dies zu gr\u00f6sseren Fehlern bei der Transmissionsw\u00e4rmeverlustberechnung f\u00fchren <span class=\"tooltips\" title=\"Th. Frank: Sonnenenergiegewinne durch opake Bauteile, Schweiz. Ing. &amp; Arch., Z\u00fcrich (1991)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.23]<\/span><\/span>.<\/p>\n<p>Bei W\u00e4nden mit <i>transparenten W\u00e4rmed\u00e4mmungen<\/i> muss der Gewinn durch absorbierte Sonnenstrahlung erfasst werden, da er eine bedeutende Gr\u00f6ssenordnung erreicht. Die mit einer transparenten W\u00e4rmed\u00e4mmung ausgebildete Massivwand wird zu einer Kollektorwand.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-6-6\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-06.png\" alt=\"Wand mit transparenter W\u00e4rmed\u00e4mmung\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.6:\u2002Wand mit transparenter W\u00e4rmed\u00e4mmung (TWD)<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Die Sonnenstrahlung heizt die als Absorber ausgebildete Aussenwandoberfl\u00e4che auf, die Wand speichert die W\u00e4rme und gibt sie verz\u00f6gert an den Innenraum ab. Durch die guten W\u00e4rmed\u00e4mmeigenschaften der transparenten Isolation wird nur ein geringer Anteil der gespeicherten W\u00e4rme als Verlust nach aussen weggef\u00fchrt. Die W\u00e4rmebilanz einer solchen Absorberwand wird dadurch h\u00e4ufig positiv, d.\u2009h. die Solargewinne \u00fcberwiegen die Verluste. Der Ertrag kann je nach Art des Wandsystems und der Orientierung im schweizerischen Mittelland im Bereich von (50 bis 400) MJ\/m<sup>2<\/sup>\u2009\u00b7\u2009a liegen.<\/p>\n<p>Besondere Beachtung muss dem <i>\u00dcberhitzungsschutz<\/i> dieser Absorberw\u00e4nde zuteil werden, k\u00f6nnen doch ohne Weiteres Absorbertemperaturen von (80\u201390)\u202f\u00b0C auftreten. Eine aussenliegende Sonnenschutzvorrichtung als Rouleau oder Rafflamelle ist deshalb erforderlich, um die transparente W\u00e4rmed\u00e4mmung und die Wandkonstruktion im Sommer zu sch\u00fctzen. Die heute im Einsatz stehenden Polycarbonat-Waben oder Kapillaren lassen maximale Temperaturen von h\u00f6chstens 90\u202f\u00b0C zu.<\/p>\n<p>F\u00fcr die monatliche W\u00e4rmebilanzierung kann folgendes vereinfachtes Modell verwendet werden (vgl. <span class=\"tooltips\" title=\"R. Sagelsdorf und Th. Frank: W\u00e4rmeschutz und Energie im Hochbau, Element 24, Schweiz. Ziegelindustrie, Z\u00fcrich (1993)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.10]<\/span><\/span>):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(6.21)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_06_20.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory69_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Die Energiebilanz von TWD-Fassaden ist f\u00fcr Ost- S\u00fcd-West-Orientierungen in der Regel positiv (vgl. Abb. 6.7).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06_Chap_FrameStory39_anchored_autoexport.png\" \/><\/p>\n<div id=\"bild-hle-6-7\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/06-07.png\" alt=\"Heizperioden-Energiebilanz einer 32\u202fcm dicken Backsteinwand mit 12\u202fcm TWD\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f6.7:\u2002Heizperioden-Energiebilanz einer 32\u202fcm dicken Backsteinwand mit 12\u202fcm TWD (<i>\u039b<\/i><sub>TWD<\/sub> =\u202f0,73\u202fW\/(m<sup>2<\/sup>\u202f\u00b7\u202fK), <i>g<\/i> =\u202f0,7) <span class=\"tooltips\" title=\"P. Eggimann: Einsatzpotential von TWD-Fassaden f\u00fcr den Wohnungsbau in Schweizer Klimata, IEA Task 18 Report, EMPA Bericht Nr.\u00a0124258\/9D, (1997)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[6.22]<\/span><\/span><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u24d8 Die Leistungsberechnung geht im Prinzip von der W\u00e4rmestrombilanz eines einzelnen Raumes aus: Im station\u00e4ren Zustand heben sich die in einen Raum eindringenden sowie im Raum erzeugten W\u00e4rmestr\u00f6me und die nach aussen fliessenden W\u00e4rmestr\u00f6me auf. Ein ganzes Geb\u00e4ude stellt nun ein System von R\u00e4umen dar, die sich gegenseitig beeinflussen. Abbildung\u202f6.1:\u2002W\u00e4rmestr\u00f6me am Geb\u00e4ude bzw. 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