Entwicklung eines Referenzinnenraumklimas und eines instationären Berechnungsverfahrens für die wärmtechnische Planung und Beurteilung von Gebäuden
Final Report Abstract
Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden im Rahmen dieser Studie Raumklimamessungen in Wohnungen an verschiedenen Standorten durchgeführt. Alle Wohnungen waren bewohnt. Insgesamt wurde in 245 Räumen das Klima messtechnisch untersucht. Zusätzlich wurde das Nutzerverhalten durch Befragungen ermittelt. In den untersuchten Wohnungen wurden die Klimamessungen in den Wohnzimmern sowie größtenteils zusätzlich in den Schlafzimmern durchgeführt. In einigen Wohnungen wurden darüber hinaus auch Datenlogger in Kinderzimmern sowie in Küche und Bad installiert. Da bisher Langzeitstudien in einem vergleichbaren Umfang nicht existierten, bilden die hier gewonnenen Daten eine wichtige Grundlage für die Bewertung des zeitabhängigen Raumklimas in Wohngebäuden in Deutschland, wodurch zahlreiche neue Erkenntnisse gewonnen werden konnten. Teilweise wurden erhebliche Unterschiede zu den bisherigen Raumklimamodellen festgestellt. Die Dynamik der Messwerte zeigte, dass die Annahme stationärer Innenraumklimata entsprechend der DIN 4108-2 in Bezug auf die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz nicht der Realität entspricht und zu unrealistischen Schlussfolgerungen führen kann. Durch die Messungen konnte eine starke Abhängigkeit der Raumlufttemperatur von der Außenlufttemperatur und somit auch vom Standort festgestellt werden. Verglichen mit den bekannten Annahmen in der Literatur und Normung ergaben die Messungen allerdings Abweichungen hinsichtlich des Niveaus der Raumlufttemperatur. Basierend auf dem umfangreichen Datenmaterial konnten auch neue Erkenntnisse zum Innenraumklima in Abhängigkeit von der Raumnutzung gewonnen werden. So wurde festgestellt, dass in Winterhalbjahren Schlafzimmer im Mittel eine um 2,6 K niedrigere Raumlufttemperatur aufweisen als Wohnzimmer oder Bäder. Hinsichtlich des Nutzerverhaltens ergeben sich insbesondere für zwei relevante Gruppen unterschiedliche Innenraumklimata. Neben der Gruppe der ganztägig anwesenden wie bspw. Senioren oder Eltern mit Kindern umfasst die zweite Gruppe bspw. berufstätige Paare mit Kindern und Wohngemeinschaften mit geringer Präsenz in der Wohnung. Hinsichtlich des Gebäudestandards oder der Raumgröße konnten hingegen keine wesentlichen Zusammenhänge festgestellt werden. Die Ausrichtung der Fenster spielt ebenfalls eine untergeordnete Rolle. Allerdings sind die meisten Schlafzimmerfenster nördlich ausgerichtet, wodurch ein indirekter Einfluss angenommen werden kann. Mithilfe der im Rahmen dieses Projektes entwickelten, außenklimaabhängigen Grenzkurven für die zu erwartende Oberflächenfeuchte können beliebige Oberflächentemperaturen überprüft werden. Es wird somit ein alternatives Berechnungsverfahren zu den vorhandenen stationären Methoden vorgestellt. Das abgeleitete „Reference Indoor Climate“, welches in Form von Ausgleichskurven für den Jahres- und Tagesgang in Abhängigkeit von der Raumnutzung nun vorliegt, dient dabei zusammen mit ausgewählten Klimamessdaten als Randbedingung typischer Wohngebäude. Um bspw. den Einfluss der Mittelwertbildung von Klimadaten auf die Ergebnisse von Feuchtetransportberechnungen oder bei der Anwendung von Schimmelpilzvorhersagemodellen angemessen zu berücksichtigen, wurden für alle Auswertungen zusätzlich die Prognoseintervalle berechnet. Im Gegensatz zu den normativen Bestimmungen wird es durch diese instationären Berechnungsmethoden nun möglich, bauphysikalische Berechnungen und Analysen in einem statistisch begründeten / validierten „Spektrum“ durchzuführen. Die Auswertung der laufenden Langzeitmessung wird im Rahmen einer Dissertation fortgeführt und unter www.raumklima-forschung.de zur Verfügung gestellt.
Publications
- Jahresgänge des Raumklimas in Wohnungen - Zwischenstand einer Langzeitmessung. in Weimarer Bauphysiktagung 2011. 2011. Weimar
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
- Sommerliches Raumklima in Gebäuden. in Weimarer Bauphysiktagung 2011. 2011. Weimar
Geyer, C., Hofmann, M. und Kornadt, O.
- Web-Tool zur Wohngebäudeanalyse mit individueller Lüftungsberatung. in Weimarer Bauphysiktagung 2011 [28. - 29. September]. 2011. Weimar: Verl. der Bauhaus-Universität Weimar
Maciejok, J., Hofmann, M. und Kornadt, O.
- Messung des sommerlichen Wärmeschutzes in Wohnungen. in Holzbautag Biel. 2012. Biel, CH: Berner Fachhochschule
Hofmann, M. und Geyer, C.
- Beurteilung von Klimamessungen in natürlich belüfteten Gebäuden. in Bauphysik in Forschung und Praxis - Bauphysiktage Kaiserslautern 2015. 2015. Kaiserslautern
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
- Assessment of indoor climate measurements and derivation datasets for building simulations in WMCAUS 2017. 2017. Prag, Tschechien
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
- Auswertung von Raumklimamessungen und Bestimmung typischer Taupunkttemperaturen in natürlich belüfteten Wohnzimmern. Bauphysik. 39 (3) 2017, S. 151-158
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
(See online at https://doi.org/10.1002/bapi.201710020) - Bemessung des Wärmeschutzes der Gebäudehülle auf der Grundlage von Raumklimamessungen, in Bauphysik-Kalender 2017, N.A. Fouad, Editor. 2017, Wilhelm Ernst & Sohn: Berlin
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
(See online at https://doi.org/10.1002/9783433607794.ch17) - Innenraumklimamessungen und Bewertung ihrer Verwendung in Gebäudesimulationen. in Bauphysik in Forschung und Praxis - Bauphysiktage Kaiserslautern 2017. 2017. Kaiserslautern
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
- Beurteilung der Feuchteproduktion durch Klimamessungen in natürlich belüfteten Wohnräumen, in: Bauphysik Kalender 2018, N.A. Fouad, Editor. 2018, Wilhelm Ernst & Sohn: Berlin
Hofmann, M., Geyer, C. und Kornadt, O.
(See online at https://doi.org/10.1002/9783433607831.ch9)
