Bauphysik

• Sonne
• Wind
• Wasser
• Geothermie
• Holz
• Biomasse

1. Primärenergie
   • Rohöl wird gefördert und zur Raffinierie transportiert
2. Sekundärenergie
   • Rohöl wird durch erhitzen in spezifische Form verarbeitet (Benzin, Diesel, Heizöl, usw.)
3. Endenergie
   • Die veredelten Produkte werden zu den jeweiligen Verbrauchsorten transporrtiert.
4. Nutzenergie
   • Die Produkte werden in die jeweiligen Maschinen gepumpt / Endnutzer

Wärmeleitung ist der Transport von Wärmeenergie in Stoffen von Teilchen zu Teilchen. 

Dieser Vorgang tritt auf, wenn ein Temperaturunterschied innerhalb eines Stoffes besteht. Die Wärme fliesst von von warm zu kalt.

Die Wärmeleitfähigkeit (Lamda) gibt an, wie gut ein Material Wärme dämmt.

Je niedriger Lamda, desto besser dämmt ein Baustoff. Definiert wird dies als: Ein Wärmestrom der durch 1 m2 eines Bauteils (Wand) fliesst, bei 1 m Schichtdicke, wenn der Temperaturunterschied der Oberflächen 1 K ist.

Der Wärmedurchgang vereint alle Thermen wir Strahlung, Wärmeleitung, Konvektion unsw.

Der Wärmedurchgang durch ein Bauteil wird in drei Teile unterschieden:

1. Innenklima = innere Oberfläche (Wärmeströmung und Strahlung)
2. Bauteil = Wärmeleitung
3. Aussen-Oberfläche = Wärmeströhmung und Strahlung

• Konvektion
  • Hier wird ein Medium (Luft, Wasser) erwärmt. Da sich dieses Medium ausdehnt steigt es auf und sinkt wieder sobald es sich abkühlt wodurch ein Wärmetransport entsteht.
• Wärmestrahlung
  • Die Wärmestrahlung erfolgt durch elektromagnetische Wellen. Es wird kein Medium benötigt. Jeder Körper über 0 K gibt eine Strahlung ab.

W/mK = Watt pro Meter mal Kelvin

• Watt (W): Gibt die Wärmemenge an, die pro Sekunde übertragen wird.
• Meter (m): Bezieht sich auf die Dicke des Materials, durch das die Wärme geleitet wird.
• Kelvin (K): Beschreibt den Temperaturunterschied (ΔT\Delta TΔT) zwischen zwei Seiten des Materials.

Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) ist eine Kenngröße, die angibt, wie viel Wärme durch eine Konstruktion (z. B. Wand, Fenster, Dach) pro Quadratmeter Fläche und pro Grad Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenseite fließt.

Er beschreibt die Wärmedurchlässigkeit eines gesamten Bauteils

U = Q / A * ΔT = [W/m2K]

Der Wärmeübergangswiderstand Rs ist der Kehrwert des Wärmeübergangskoeffizienten h_si (innen) oder h_se (aussen)

R_si = 1 / h_si         R_se = 1 / h_se = [ m²*K / W ]

Die Wärmeübertragung von der Innenluft auf den Bauteil wird mit dem Wärmeübergangskoeffizienten innen h_si und vom Bauteil auf die Aussenluft mit dem Wärmeübergangskoeffizienten aussen h_se angegeben.

Dies sind vorgegebene Werte nach ISO Norm

W / m²*K

Der Wärmedurchlasswiderstand Rn von jeder einzelnen Schicht im homogenen
Bauteilaufbau ist von der Dicke der Schicht und deren Wärmeleitfähigkeit abhängig.

R_n = d_n / Lamda_n = [m²*K / W ]

Den U-Wert von Verglasungen

Der Uf-Wert bezeichnet den Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensterrahmens. 

Der Grenzwert Q_h,li (Heizwärmebedarf) ist eine Größe, die in der energetischen Bewertung von Gebäuden gemäß Energieeinsparverordnungen oder dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) verwendet wird. Er dient dazu, den maximal zulässigen Jahres-Heizwärmebedarf eines Gebäudes zu bestimmen, abhängig von seiner Geometrie und den Klimabedingungen.

Der Q_h,li-Wert wird genutzt, um die energetischen Anforderungen eines Gebäudes zu prüfen. Liegt der berechnete Heizwärmebedarf eines Gebäudes über dem Grenzwert, müssen Maßnahmen wie bessere Dämmung oder effizientere Heizsysteme ergriffen werden.

Q_h,li = H_t * ⋅A_N * q

• H_t: Referenz-Wärmedurchgangskoeffizient (in W/m²·K), abhängig von Gebäudetyp und Normvorgaben.
• A_N: Energiebezugsfläche des Gebäudes (in m²), meist die Nettogrundfläche aller beheizten Räume.
• q: Klimafaktor (in kWh/m²·K), der die klimatischen Bedingungen am Standort berücksichtigt.

Ein Umkehrdach ist ein Aufbau, bei dem die Isolation ausserhalb der dichten Gebäudehülle montiert wird, somit im Nassen Bereich.

Hierbei muss ein Zuschlag von 30% gewährt werden, bzw. die Isolationsschicht dementsprechend dicker.