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--- baulich:details_der_messung_der_wand-querschnitts-temperaturen [2024/05/06 11:40] – [(1) Vergleich von Messung und Simulation] wfeist
+++ baulich:details_der_messung_der_wand-querschnitts-temperaturen [2024/05/06 11:42] – [(2) Vorgänge an der Außenoberfläche] wfeist
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 =====(2) Vorgänge an der Außenoberfläche=====
 Die Kurve mit dem blauen Quadrat ist die Temperaturentwicklung an der äußeren Oberfläche - also auf dem Außenputz. //Das erste//, was hier unmittelbar auffällt, sind die beiden //Temperaturspitzen// gegen 13:30 am 12. Oktober und 12:30 am Folgetag (Zeitangaben hier in UTC universal time, d.h. Sonnenzeit -2,5 h; es ist somit am 12. Oktober um ca. 16:00 örtliche Sonnenzeit). Die Erklärung ist hier unmittelbar einleuchtend: an diesen Tagen schien die Sonne und die Westwand bekam am Nachmittag ordentlich solare Einstrahlung ab. Es ist übrigens diese Absorption an Oberflächen, die letztlich auch zur Erwärmung der Außenluft im Verlauf des Tages führt (Grüne Kurve). Die an der Oberfläche aufgenommene Strahlungsenergie wird tatsächlich überwiegend von der Oberfläche, die nun merklich wärmer ist als die Außenluft, nach außen an die Luft und durch thermische Abstrahlung in den Himmel wieder abgegeben. Ein kleinerer Teil ist aber Wärmeverlust-reduzierend wirksam: Die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen wird nämlich auf diesem Weg reduziert. Das wird sogar im Diagramm unmittelbar erkennbar: Auch die Temperatur weiter innen in der Dämmschicht steigt nämlich, zeitverzögert, an: mit einem Maximum von über 17 °C kurz nach 16:00 (UTC, am 12.10.). Soweit war das auch intuitiv 'einfach' und auch die Simulation trifft diese Vorgänge alle mit hoher Genauigkeit((Die Hintergründe behandeln wir im Grundlagenkurs Bauphysik etwas eingehender: [[grundlagen:sonne:indirekte_waermezufuhr|]])).\\ \\
-//Überraschend// ist aber auf den ersten Blick, dass zwischen 00:00 und 10:45 und auch wieder ab 16:00 UTC die Temperatur der Außenoberfläche (blau) **//niedriger//** ist als die Außenlufttemperatur! Kann das überhaupt sein oder sind das Messfehler? Das kann (und muss sogar) so sein, diese Abkühlung rührt von der Wärmstrahlungsbilanz der Oberfläche her: Nach den Wärmstrahlungsgesetzen strahlt sie Wärme ab, als Planck'scher Strahler gemäß ihrer Temperatur((und mit einem Emissionsvermögen von rund 93%)). Sie nimmt auch Wärmestrahlung auf, nämlich die, die von der Umgebung (ähnlich warm) und aus der Atmosphäre kommt - letztere kommt aber weit überwiegend aus höheren Schichten der Luft, insbesondere von CO<sub>2</sub>- und Wassermolekülen dort; dort sind die Temperaturen deutlich geringer und dementsprechend ergibt sich hierdurch ein Netto-Wärmestrahlungsverlust. Im Endeffekt wird die Oberfläche hier kälter als die Umgebungsluft, im Oktober bereits über die meiste Zeit des Tages. Dieser Verlust hält über lange Zeiträume an und in der Summe übersteigt er (an diesen Tagen, aber auch generell in der kalten Jahreszeit) die nur kurzzeitig auftretenden passive solaren Gewinne.\\ \\
+//Überraschend// ist aber auf den ersten Blick, dass zwischen 00:00 und 10:45 und auch wieder ab 16:00 UTC die Temperatur der Außenoberfläche (blau) **//niedriger//** ist als die Außenlufttemperatur! Kann das überhaupt sein oder sind das Messfehler? Das kann (und muss sogar) so sein, diese Abkühlung rührt von der Wärmestrahlungsbilanz der Oberfläche her: Nach den Wärmestrahlungsgesetzen strahlt sie Wärme ab, als Planck'scher Strahler gemäß ihrer Temperatur((und mit einem Emissionsvermögen von rund 93%)). Sie nimmt auch Wärmestrahlung auf, nämlich die, die von der Umgebung (ähnlich warm) und aus der Atmosphäre kommt - letztere kommt aber weit überwiegend aus höheren Schichten der Luft, insbesondere von CO<sub>2</sub>- und Wassermolekülen dort; dort sind die Temperaturen deutlich geringer und dementsprechend ergibt sich hierdurch ein Netto-Wärmestrahlungsverlust. Im Endeffekt wird die Oberfläche hier kälter als die Umgebungsluft, im Oktober bereits über die meiste Zeit des Tages. Dieser Verlust hält über lange Zeiträume an und in der Summe übersteigt er (an diesen Tagen, aber auch generell in der kalten Jahreszeit) die nur kurzzeitig auftretenden passive solaren Gewinne.\\ \\
 Auch das ist alles in ausgezeichneter Übereinstimmung mit der bauphysikalischen Theorie.\\ \\