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--- grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:erdreich:eigenschaften [2024/12/28 13:45] – [Temperatur und Wärmleitfähigkeit des Erdreichs] wfeist
+++ grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:erdreich:eigenschaften [2024/12/28 13:55] (aktuell) – [Wärmekapazität des Erdreichs] wfeist
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 ==== Wärmekapazität des Erdreichs====
-Die Wärmespeicherfähigkeit eines Stoffs wird in der  Bauphysik durch die spezifische Wärmekapazität c angegeben. Sie definiert die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Kilogramm eines Materials um ein Kelvin zu erhöhen. Das bedeutet, dass Materialien eine gewisse Wärmemenge aufnehmen und wieder abgeben können, abhängig von den zeitlichen Änderungen der anliegenden Temperatur. Die Gebäudehülle weist eine von ihrer Masse abhängige thermische Trägheit auf. Eine Außenwand, die tagsüber Wärme aufnimmt, gibt diese bei kühleren Temperaturen wieder ab. Je größer die Masse der Außenwand ist, desto länger dauert der Auflade- bzw. Entladevorgang. Für die meisten Bauteile ist dieses Zeitintervall relativ klein. Werden längere Zeiträume betrachtet, wie beim Monatsverfahren, mittelt sich der Effekt heraus, da gleichviele Aufladephasen wie Entladephasen vorhanden sind. Somit ist eine stationäre Betrachtung der Wärmeströme durchaus ausreichend. Bei erdberührten Bauteilen ist dies nicht mehr der Fall. Folgende Abbildung zeigt den Temperaturverlauf im Erdreich in Abhängigkeit von der Außentemperatur:
+Die Wärmespeicherfähigkeit eines Stoffs wird in der  Bauphysik durch die spezifische Wärmekapazität c angegeben. Sie definiert die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Kilogramm eines Materials um ein Kelvin zu erhöhen. Das bedeutet, dass Materialien eine gewisse Wärmemenge aufnehmen und wieder abgeben können, abhängig von den zeitlichen Änderungen der anliegenden Temperatur. Die Gebäudehülle weist eine von ihrer Masse abhängige thermische Trägheit auf. Eine Außenwand, die tagsüber Wärme aufnimmt, gibt diese bei kühleren Temperaturen wieder ab. Je größer die Masse der Außenwand ist, desto länger dauert der Auflade- bzw. Entladevorgang. Für die meisten Bauteile ist dieses Zeitintervall relativ klein. Werden längere Zeiträume betrachtet, wie beim Monatsverfahren, mittelt sich der Effekt heraus, da gleichviele Aufladephasen wie Entladephasen vorhanden sind. Somit ist eine stationäre Betrachtung der Wärmeströme durchaus ausreichend. Bei erdberührten Bauteilen ist dies wegen der viel größeren Schichtdicken nicht mehr der Fall. Folgende Abbildung zeigt den Temperaturverlauf im Erdreich in Abhängigkeit von der Außentemperatur:
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-Im [[planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:energiebilanzen_mit_dem_phpp|PHPP]] wird durch das Superpositionsprinzip die Problematik aufgeteilt. Der sinusförmige Verlauf des Wärmestroms wird aufgeteilt in eine stationäre $L_s$ und eine harmonische Komponente $L_{pe}$. Beide Anteile können im PHPP jeweils durch längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizienten korrigiert werden. Im Gegensatz zu $L_s$  muss $L_{pe}$ durch einen harmonischen längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten korrigiert werden, der durch eine instationäre Simulation zu ermitteln ist. Vereinfacht kann dieser jedoch auch mit dem stationären Ψ-Wert gleichgesetzt werden.
+Im [[planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:energiebilanzen_mit_dem_phpp|PHPP]] wird durch das Superpositionsprinzip verwendet um die Aufgabe in zwei einfachere Teile zu zerlegen. Der Zeitverlauf des Wärmestroms wird aufgeteilt in eine stationäre und eine harmonische Komponente. Beide Anteile können im PHPP jeweils durch längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizienten behandelt werden, der stationäre Anteil durch $L_s$, die  jahresperiodische Sinusschwingung durch $L_{pe}$. Im Gegensatz zu $L_s$  muss $L_{pe}$ durch einen harmonischen längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten korrigiert werden, der durch eine instationäre Simulation zu ermitteln ist((Gibt es keine genaueren Daten kann dafür angenähert mit dem stationären Ψ-Wert gerechnet werden)).
 === Beispielvideo einer zweidimensionalen instationären Betrachtung verschiedener Bodenplatten  ===