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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:der_einfluss_von_hohlraeumen_und_luecken_in_der_waermedaemmung [2022/05/25 12:27] – wfeistgrundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:der_einfluss_von_hohlraeumen_und_luecken_in_der_waermedaemmung [2023/09/09 14:34] (aktuell) – wfeist
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 Abb. 3 zeigt den Einfluss, den ein geschlossener Hohlraum in einer Wärmedämmung der Dicke 300 mm haben kann, wenn der Hohlraum von der Innenseite bis zur Außenseite der Dämmung reicht, aber innen luftdicht abgeschlossen und außen gegen den Windangriff geschützt ist (winddicht). Abb. 3 zeigt den Einfluss, den ein geschlossener Hohlraum in einer Wärmedämmung der Dicke 300 mm haben kann, wenn der Hohlraum von der Innenseite bis zur Außenseite der Dämmung reicht, aber innen luftdicht abgeschlossen und außen gegen den Windangriff geschützt ist (winddicht).
 | {{ :grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:3_ueff_hohlraum.png?400 |}} |  | {{ :grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:3_ueff_hohlraum.png?400 |}} | 
-|//**Abb. 3: Verschlechterung des Wärmedurchgangskoeffizienten einer mit 300 mm Wärmedämmung versehenen Wand (1 m²) durch einen geschlossenen rechteckigen Hohlraum (1 m lang, 300mm tief, mit einer Breite b; berechnet nach verschiedenen Berechnungsmethoden.** Nach den vorliegenden Ergebnissen empfehlen wir eine Abschätzung nach der Methode "Zweidim-äquivalent-λ / PHI" (große Kreise). Die roten Dreiecke zeigen die Ergebnisse einer first-principles (computational fluid dynamics CFD) Simulation (genaueres vgl. Text). //|+|//**Abb. 3: Verschlechterung des Wärmedurchgangskoeffizienten einer mit 300 mm Wärmedämmung versehenen Wand (1 m²) durch einen geschlossenen rechteckigen Hohlraum (1 m lang, 300mm tief, mit einer Breite b); berechnet nach verschiedenen Berechnungsmethoden.** Nach den vorliegenden Ergebnissen empfehlen wir eine Abschätzung nach der Methode "Zweidim-äquivalent-λ / PHI" (große Kreise). Die roten Dreiecke zeigen die Ergebnisse einer first-principles (computational fluid dynamics CFD) Simulation (genaueres vgl. Text). //|
  
  
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 Damit wird der zusätzliche Wärmeverlust bei den "engen Hohlräumen" bis 5 mm ziemlich gut durch die einfachen (optimistischen) Abschätzungen wiedergegeben, während die CEN-Methode hier sehr viel höhere Verluste angibt. Nach Einsetzen einer nicht vernachlässigbaren Konvektion (b größer 10 mm) stellen sich jedoch die höheren Verluste gemäß CEN inclusive der Wärmebrückeneffekte ein. Die Zusatzverluste der hier vorliegenden Situation werden jedoch durch die angeblich "exaktere Kalkulation" mit Hilfe des Moduls RadCon dennoch extrem überbewertet. Diese Überbewertung hat folgende Ursachen: Damit wird der zusätzliche Wärmeverlust bei den "engen Hohlräumen" bis 5 mm ziemlich gut durch die einfachen (optimistischen) Abschätzungen wiedergegeben, während die CEN-Methode hier sehr viel höhere Verluste angibt. Nach Einsetzen einer nicht vernachlässigbaren Konvektion (b größer 10 mm) stellen sich jedoch die höheren Verluste gemäß CEN inclusive der Wärmebrückeneffekte ein. Die Zusatzverluste der hier vorliegenden Situation werden jedoch durch die angeblich "exaktere Kalkulation" mit Hilfe des Moduls RadCon dennoch extrem überbewertet. Diese Überbewertung hat folgende Ursachen:
  
-|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4a_cfd_hor.png?400|}}|a) Thermographischer Schnitt horizontal\\ in der Mittelebene der Dämmung| +|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4a_cfd_hor.png?400|}}|//a) Thermographischer Schnitt horizontal\\ in der Mittelebene der Dämmung//| 
-|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4b_3d_hohl.png?400|}}|b) 3-D-Darstellung des Hohlraumes\\ mit vertikalem thermographischem \\ Schnitt im Hohlraum sowie\\ dem oben schon gezeigten\\ Horizontalschnitt. Die durch\\ die Konvektion bedingte \\ Temperaturschichtung im Hohlraum\\ ist gut erkennbar| +|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4b_3d_hohl.png?400|}}|//b) 3-D-Darstellung des Hohlraumes\\ mit vertikalem thermographischem \\ Schnitt im Hohlraum sowie\\ dem oben schon gezeigten\\ Horizontalschnitt. Die durch\\ die Konvektion bedingte \\ Temperaturschichtung im Hohlraum\\ ist gut erkennbar//| 
-|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4c_v_ueber_querschnitt.png?400|}}|c) Luftgeschwindigkeitsprofile in halber\\ Höhe (1,375 m) der Vertikalgeschwindigkeit\\ in der Mittelebene des Hohlraumes.\\ Man erkennt, dass es auch\\ bei den kleinen Spaltbreiten\\ schon eine (sehr langsame) Luftströmung\\ gibt. Erst oberhalb\\ von 5 mm Spaltbreite macht\\ sich die Konvektion aber beim\\ Wärmeverlust bemerkbar.|+|{{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:4c_v_ueber_querschnitt.png?400|}}|//c) Luftgeschwindigkeitsprofile in halber\\ Höhe (1,375 m) der Vertikalgeschwindigkeit\\ in der Mittelebene des Hohlraumes.\\ Man erkennt, dass es auch\\ bei den kleinen Spaltbreiten\\ schon eine (sehr langsame) Luftströmung\\ gibt. Erst oberhalb\\ von 5 mm Spaltbreite macht\\ sich die Konvektion aber beim\\ Wärmeverlust bemerkbar.//|
 |//**Abb. 4: Ergebnisse der CFD-Untersuchung zum Wärmebrückenverlust eines quaderförmigen Hohlraums in einer 30 cm Dämmung. [Heidemann/Mandel/Rebholz 1999]**//|| |//**Abb. 4: Ergebnisse der CFD-Untersuchung zum Wärmebrückenverlust eines quaderförmigen Hohlraums in einer 30 cm Dämmung. [Heidemann/Mandel/Rebholz 1999]**//||
  
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 Die Auswirkung von Fehlstellen in der Wärmedämmung, die nicht nach außen winddicht sind, können um ein Vielfaches bedeutender als die in I behandelten geschlossenen Hohlräume sein. Da die offene Lücke langwellig direkt den Himmel und die Umgebung sieht, ist schon allein der Strahlungstransport erhöht. Jedoch kann auch die tangentiale Komponente der äußeren Luftströmung in eine solche Lücke eingreifen. Allein die freie Konvektion erlaubt hier bereits hohe Strömungsgeschwindigkeiten, weil das System nach außen offen ist. Es kann also von unten kalte Luft nachströmen, während oben Warmluft entweicht. Abb. 7 zeigt Berechnungen, die den Wärmeverlust außen offener Lücken, die jedoch noch immer nach innen luftdicht sind, abschätzen. Die Auswirkung von Fehlstellen in der Wärmedämmung, die nicht nach außen winddicht sind, können um ein Vielfaches bedeutender als die in I behandelten geschlossenen Hohlräume sein. Da die offene Lücke langwellig direkt den Himmel und die Umgebung sieht, ist schon allein der Strahlungstransport erhöht. Jedoch kann auch die tangentiale Komponente der äußeren Luftströmung in eine solche Lücke eingreifen. Allein die freie Konvektion erlaubt hier bereits hohe Strömungsgeschwindigkeiten, weil das System nach außen offen ist. Es kann also von unten kalte Luft nachströmen, während oben Warmluft entweicht. Abb. 7 zeigt Berechnungen, die den Wärmeverlust außen offener Lücken, die jedoch noch immer nach innen luftdicht sind, abschätzen.
  
-| {{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:6_ausgestopft.jpg?320|}} {{ :grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:f1000033_pu_fuell_gaps.jpg?275|}}  | +| {{:grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:6_ausgestopft.jpg?320|}}|{{ :grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:f1000033_pu_fuell_gaps.jpg?275|}}  | 
-|//a) Lösung 1 (links): Ausstopfen mit Faserdämmstoff (Werkzeug: Spachtel). Bem. 2022: Inzwischen hat sich hier die Verwendung von Faserdämmstoff aus Hanf gut bewährt; dafür ist als Werkzeug ein Kunststoffspachtel geeignet.// | +|//a) Lösung 1 (links): Ausstopfen mit Faserdämmstoff\\ (Werkzeug: Spachtel). Bem. 2022: Inzwischen hat\\ sich hier die Verwendung von Faserdämmstoff\\ aus Hanf gut bewährt; dafür\\ ist als Werkzeug ein Kunststoffspachtel geeignet.// |//b) Lösung 2 (rechts): Ausschäumen mit\\ FCKW/HFKW-freiem Polyurethanschaum// ((Zunächst erscheint diese Lösung "bequemer", da das Ausschäumen recht schnell von der Hand geht; es erfordert aber einen zweiten Arbeitsgang, weil überstehender Schaum abgeschnitten werden muss und der dazu auch vollständig ausgehärtet sein muss.)) | 
-|//b) Lösung 2 (rechts): Ausschäumen mit FCKW/HFKW-freiem Polyurethanschaum// ((Zunächst erscheint diese Lösung "bequemer", da das Ausschäumen recht schnell von der Hand geht; es erfordert aber einen zweiten Arbeitsgang, weil überstehender Schaum abgeschnitten werden muss und der dazu auch vollständig ausgehärtet sein muss.)) | +|//**Abb. 6: Hohlräume im WDVS Passivhaus Kranichstein; Spalte > 5 mm müssen mit Dämmstoff ausgefüllt werden, dazu gibt es bewährte Methoden.**//|| \\ \\ \\ 
-|//**Abb. 6: Hohlräume im WDVS Passivhaus Kranichstein; Spalte > 5 mm müssen mit Dämmstoff ausgefüllt werden, dazu gibt es bewährte Methoden.**//| \\ \\ \\ +
  
  
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