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Messung der Aufheizdauer an einer 28 cm starken Südfassade 2017

Ziel der messtechnischen Untersuchung war Aufheizdauer an einer Südfassade aus einem Mauerwerk mit 25 cm Langlochziegel und Zementkratzputz und innen Kalkputz festzustellen. Das Gebäude befindet 300 m über dem Meerspiegel. Die Messung erfolgte am 18.6., 1.8., 2.8., 8.9., 9.9. und am 27. 9. 2017.
Es wurde Messpunkte bestimmt, die sich innen und außen gegenüber befinden. Der Messpunkt außen in einer Höhe von 1,6 m entspricht 0,9 m innen und der Messpunkt 3,2 m entspricht 2,5 m innen.

Messung der Aufheizdauer an einer Südfassade.

Auswertung

Es wurde innen die Oberflächentemperatur an der Südfassade in einer Höhe von 0,9 m und 2,5 m über den Fußboden gemessen. Die Änderungen der Oberflächentemperaturen sowohl oben und unten verhalten sich etwa gleich.

Die zeitliche Verzögerung, bis die Wärme von der Außenseite bis nach innen gelangt, liegt zwischen 5 bis 8 Stunden und es ergibt sich eine durchschnittliche Verzögerung von circa 7 Stunden. Dies ist nicht mit der Auskühlkennzeit zuwechseln, welche einen unteren Grenzwert für Außenmauern von Wohnräumen von z = 36 Stunden haben sollte. Energetisch ist dieses Mauerwerk in der kalten Jahreszeit bei wenig Sonnenschein nicht gut. Während der Übergangszeit und bei Sonnenschein gibt die Innenfläche dieser Außenwand über mehrere Stunden Wärme an die Raumluft ab. Der Ueff.-Wert dieser Wandkonstruktion auf der Südseite liegt bei etwa 0,5 W/m2K.

Die höhere innere Oberflächentemperatur durch die eingespeicherte Sonnenwärme hält etwa 5,5 bis 6 Std. an. Es kommt zu einer Temperaturerhöhung an der inneren Wandoberfläche von 5 bis 7,5 K. Die höchsten inneren Oberflächentemperaturen liegen am Nachmittag bis zum Abend vor. In der Nacht sinkt die Oberflächentemperatur wieder ab. Die Raumtemperatur verändert sich zwischen 2 bis 3 K.

Die Oberflächentemperatur an der Fassadenoberfläche steigt an bewölkten Tagen um etwa 25 K an und erreicht eine Oberflächentemperatur von circa 40 °C. An leicht bewölkten Tagen beträgt der Anstieg bis zu 35 K und erreicht eine Oberflächentemperatur von fasst 45 °C. Die höchste Oberflächentemperatur wurde mit 54 °C bei wolkenlosem Himmel und einer Lufttemperatur von 32 °C gemessen.

Der Unterschied auf die Oberflächentemperatur der Fassade zwischen Sonnenschein und starker Bewölkung ist deutlich zu erkennen. Bei wolkenlosem Himmel beträgt die Differenz zwischen der Oberflächentemperatur und Lufttemperatur 22 K bei leichter und mittlerer Bewölkung etwa 20 K und starker Bewölkung etwa 10 K.

Obwohl sich die Fassadenfläche seit einer Stunde im Schatten befindet, kann sich die Oberflächentemperatur durch indirekte Sonneneinstrahlung noch erhöhen, wie es am 17.6. um 17.30 Uhr beobachtet wurde. Dieser Sachverhalt muss durch weitere Messungen überprüft werden.

Die Dauer der Erhöhung der Oberflächentemperatur an der Fassade hängt von Sonnenscheindauer (Tageszeit) ab.

Am 18.6. um 22 Uhr beträgt die Differenz zwischen Oberflächentemperatur und Lufttemperatur 2,5 K, am 8.9. 1,5 K und am 27.9. etwa 0 K. Da am 18.6. um 22 Uhr war der Himmel bewölkt und es erfolgte kein mittelbarer Strahlungsaustausch mit dem Nachthimmel. Die wenigen Messungen liefern keine genaue Aussage.

Die Oberflächentemperatur am äußeren Messpunkt in einer Höhe von 1,6 m ist an zwei Messtagen gering höher als oben. Diese Situation liegt bei einer hohen Lufttemperatur und langer Sonnenscheindauer vor. Hier dürfte die hohe Temperatur der Steinplatten des Weges am Gebäude verantwortlich sein. Die Entfernung des unteren Messpunktes zur Oberfläche der Wegplatten aus Stein ist geringer, was sich auf einen günstigeren Wärmeaustausch durch den Strahlungsaustausch und Thermik auswirken dürfte. Bei dem oberen Messpunkt hat der Wind (Konvektion) einen Einfluss ebenso erfolgt der Strahlungsaustausch mit der Umgebung. Diese haben einen größeren temperatursenkenden Einfluss als am unteren Messpunkt am Mauerwerk, welches im Strahlungsaustausch mit dem aufgeheizten Wegplatten steht. Einen Einfluss auf die Temperatur auf der Innenseite konnte nicht festgestellt werden.

Die Temperatur der Oberfläche der Steinplatten des Weges ist vom Sonnenstand, der direkten Sonnenbestrahlung und der Lufttemperatur abhängig. Ebenso ist hier ein größerer Einfluss auf die Oberflächentemperatur durch den Bewölkungsgrades festzustellen als bei der Fassadenfläche.

Messprotokoll

Datum

Uhrzeit

Außen

Innen

Bemerkung

Luft-T

°C

LF

%

Boden-

T °C

Of.-T

1,6 m

Of-T

3,2 m

Luft-T

°C

LF

%

Of-T

0,9 m

Of-T

2,5 m

18.06.17 / 8.25

16,3

80

20

15,5

16

19,3

72,9

18

18,5

wolkenlos, beginn Sonne

9.00

16,5

81

18

15,5

15,5

19,3

72,6

18

18

stark bewölkt

11.00

20,6

67,8

34

30,5

30

20,6

65

 

 

leicht bewölkt

13.00

24,2

56,0

43

39,5

38,5

20,6

67.6

18,5

19.5

leicht bewölkt Wind 2

14.00

24,8

57,9

45

40,5

39,5

20,9

68,4

19,5

20

bewölkt Wind 2

15.00

25,2

57,3

39,5

35,5

35,5

21,1

68,1

20

20,5

stark bewölkt keine Sonne

16.30

23

69,9

33,5

31

31

21,3

69,4

21,5

22

beginn Schatten

17.30

26,2

61

39,5

34,5

34

21,9

68,8

22,5

23

wolkig

19.30

23,9

65

32

28,5

28,5

22,4

68,6

23

23,5

stark bewölkt

22.00

19,6

86

24,5

22

22

22,4

72

23,5

24

bewölkt

01.08.17/15.15

31,6

54

57

54

53

25,4

71

28

29

wolkenlos

17.00

33

46

56

47,5

45,5

26,7

66,8

29,5

31

ab 17.00 Schatten

19.00

27,2

72,4

39

34,5

34,5

27,7

66

31

32

kl. Fenster offen, leichter Wind

23.00

23,8

79,7

31,5

27,5

27

26,3

68

30

31

02.08.17/8.00

23,6

72,5

27

22,5

22

25,3

67

26

27

kl. F. offen, beginn Sonne

08.09.17/9.00

12,9

91,7

11,5*

16,5

16

18,3

70

15

15,5

wolkenlos, *Schatten

10.00

14,5

80,1

17

25,5

24

19

65,2

15

15

wenig Sonne

12.00

19,5

59

31

39,5

38

18,7

68,8

15,5

15

Dunstwolken

14.00

21

55

33

40,5

39,5

19,3

66,8

17,5

18

bewölkt

17.00

21

52

33

37

36

20,5

66

20,5

21

bewölkt

20.00

14,7

82

20,5

18,8

18

20,2

69,7

22,5

22

heiter

22.00

13,5

82,3

16,5

15

15

20,2

72,5

22

21,5

heiter

09.09.17/9.00

17

72

15

20,5

20

19,3

73

17,5

17,5

heiter

12.00

23,5

61

31

39

37,5

19,9

68

17,5

18

leicht bewölkt /14.00 stark

17.00

24

74

29,5

31,5

31

22,1

67

24

24,5

stark bewölkt

20.00

20,6

81

24,5

24,5

24

21,2

77

22,5

23

stark bewölkt

27.09.17/9.30

10.5

83

10*

8

17

17,5

67

15

15,5

wolkenlos, *Schatten

10.15

12,6

74

11*

23,5

25

18,2

67

15

15

wolkenlos, *Schatten

12.00

16,5

60

21*

39,5

39

18,1

67

14,5

15,5

wolkenlos, *Schatten

13.00

19,8

52

28

43

42,5

18

62

15

16,5

wolkenlos

14.00

20,7

47

31

44,5

44

18,7

67

16,5

17,5

leicht bewölkt

16.00

20,1

47

32,5

40

39,5

19,3

68

18,5

20

leicht bewölkt

17.15

18,6

47

25,5*

31

32

19,3

67,4

20,5

22

leicht bewölkt, *Schatten

18.00

16.9

54

21,5

24

25

19,2

67,9

20,5

22

alles Schatten

21.30

12,3

62

14,5

13,5

14

19,3

69,7

20,5

21,5

wolkenlos

23.00

11

74

13

11

11,5

19,5

72

20,5

21

wolkenlos, (WDVS 4°C)

28.09.17/9.30

8,9

75

8*

6*

12,5

18,9

69

15,5

16

wolkenlos, *Schatten

Abkürzung:
Luft-T = Lufttemperatur
LF = Luftfeuchtigkeit
Boden-T = Bodentemperatur
Of-T = Oberflächentemperatur

Meßgerät:
Infrarot-Thermometer IR-340
Messbereich -2 bis 320°C, Genauigkeit +/- 2% oder +/- 2°C, Anzeigeauflösung 0,5°C , Emissionsgrad 0,95 fest, Spektrum 5 bis 14µm, VOLTCRAFT ®



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