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Wärmestrahlung im Zusammenhang mit Wärmeleitung und Konvektion

Anfrage vom 04.02.2014

Frage:
Ich bin eigentlich IT-Ingenieur und mit Jahrgang 1964 auch kein typischer Student, dennoch recherchiere ich gerade für meine Masterarbeit.

Stark verkürzt geht es dabei darum, aus den vielen unterschiedlichen Energieeffizienz-Ansätzen für Gebäude zuerst den "kommerziellen Schrott" auszusortieren, um dann mit echter nachhaltiger Strategie ein System zusammenzustellen, welches taugt real umgesetzt zu werden und dabei so "neutral" wie möglich sich darstellen soll, um damit in Folge in unterschiedliche Richtungen Forschung zu betreiben.

Man braucht ja noch spannende Aufgaben für die Zeit nach dem 50 Geburtstag.

Ich bin zwar kein Baumensch, aber Ihre Erläuterungen in den ersten Seiten der Leseprobe untermauerten ein bereits bestehendes "Gefühl".

Speziell die Wärmestrahlung im Zusammenhang mit Wärmeleitung und Konvektion hat mein Interesse geweckt, speziell im Zusammenhang mit Speicherfähigkeit und solarem Gewinn - und nun auch mit Feuchte.

Speziell Ihre klare Ansage, dass hier noch nicht alles erforscht ist und manches wohl unrealistisch in der Theorie angenommen wird, unterstützt meinen bisherigen Verdacht, wenn gleich manche Autoren den Anschein erwecken, als wüsten sie genau Bescheid.

Ich würde nun gerne rasch weiterlesen, womöglich wären Sie so nett und würden mir das PDF übermitteln?

Antwort:
Im Buch von Friedrich Eichler und Horst Arndt Bauverlag 1989 "Bautechnischer Wärme- und Feuchteschutz" finden Sie eine Vielzahl von Ansätzen zu Ihrer genannten Problematik. Bauingenieure lernen Statik, Konstruktion, Technologie usw. aber keine Thermodynamik oder Strömungsdynamik. Daher sind viele feuchtetechnische und energetische Wechselwirkungen für sie nur unzureichend bekannt. Im Bauwesen wird nach dem U-Wert und nach dem Glaser Verfahren gerechnet. In der Praxis gibt es daher überraschende Ergebnisse. Neben der Wärmeleitung und Wärmespeicherung spielen die Wärmestrahlung und der Strahlungsaustausch eine wichtige Rolle. Experte für Strahlung ist Prof. Dr. Gerlich (Zur Physik und Mathematik globaler Klimamodelle). Mein Kollege Konrad Fischer hat einige Untersuchungen an der Thermohaut durchgeführt. Sie sollten sich mit ihm unterhalten. Herr Paul Bossert (Schweiz) könnte Ihnen auch noch sehr viele Informationen liefern. Eine recht sinnvolle Untersuchung währe die historische und gegenwärtige Untersuchung der Bauausführungen unterschiedlicher Klimazonen. Die historischen Bauausführungen sind durch die Erfahrungen entstanden. Heute hat man ein breiteres Feld der Ausführungen, die von den jeweiligen ökonomischen Situationen abhängig sind.

Einflußfaktoren auf den Wärmestrom einer Wand

Einfaches Schema der Einflussfaktoren auf die Oberflächentemperatur

 Q = Wärmestrom durch die Wand
 I = Wasserdampf Diffusionsstrom
 λ = Wärmeleitfähigkeit
 1/α = Wärmeübergangswiderstand
 b = Wärmeeindringkoeffizient (1-2 cm)
 S = Wärmestrahlung zur und von der Wand (1-2 mm)
 A = Kondenswasser von innen
 B = Feuchtigkeit von außen, zum Beispiel Regen
 C = Feuchtigkeit im Mauerwerk (Kapillarität und Diffusion)
 W = Wärmespeicherwert
 K = Konvektion

Antwort von
Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Peter Rauch Ph.D.
Dipl.-Ing.oec.,Ing.oec., Ing.

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