Karlsruher Fenster,- und Fassaden-Kongress. Akademie für Glas- Fenster und Fassadentechnik Karlsruhe Prof. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v.

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1 Karlsruher Fenster,- und Fassaden-Kongress Akademie für Glas- Fenster und Fassadentechnik Karlsruhe Prof. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v. SV

2 Wärmedurchgangskoeffizient Energieeffizienz

3 Warum soll mein Haus energiesparend ausgestattet sein? Behaglichkeit und Beständigkeit Warme Wandflächen, keine Zugluft, kein Kondensat Komfort ohne Reue Energiekosten sinken Ressourcen werden entlastet Weniger Umweltbelastung trotz verbessertem Komfort Treibhausgas CO ² -Reduktion um 50-70% Kein Tauwasser: keine Bauschäden Keine Folgekosten - Risikobereiche Technik zum Anfassen z.b. Lüftungsanlage, Haustür und Fenster aus zertifizierten Produkten Betriebskosten senken 55-75% bei durchgeplanter Sanierung Gebäudewert steigt Ziel: "Energie- + Gebäudepass"

4 Wärmetechnische Grundlagen Wärmeübertragung: Wärmeleitung Wärmestrahlung Wärmeströmung

5 Wärmetechnische Grundlagen Temperatur: Kennzeichnet den Wärmezustand eines Stoffes. Sie ist ein Maß für die Bewegungsenergie der Moleküle Einheit = Grad Celsius ( C) Wärmemenge: Maß für die in einem Körper enthaltene Wärme Formelzeichen Q Einheit J (Joule)

6 Wärmetechnische Grundlagen Der U-Wert gibt an welche Wärmemenge in einer Stunde durch 1m² eines Bauteils übertragen wird wenn zwischen der beiderseits angrenzenden Luft eine Temperaturdifferenz von 1K besteht. Faktoren die den U-Wert beeinflussen Bauart (Einfach,-Verbund,-Kastenfenster) Rahmenwerkstoff (Holz, Metall, Kunststoff) Anzahl der Scheiben Scheibenabstand Füllung des SZR (Luft, Argon, Krypton)

7 U-Wert Berechnung Möglichkeiten zur Ermittlung des U-Wertes Aus Tabellen nach DIN Durch Berechnung nach DIN EN Durch Messung nach DIN EN ISO

8 Welche Kenngrößen werden benötigt und was sagen sie aus? 1. Dicke eines Bauteils IV 68 d = 0,068m IV 92 d = 0,092m EV / IV DV - Verbund DV - Kasten

9 Wärmeleitfähigkeit 2. Wärmeleitfähigkeit (λ) des Bauteils λ Laubhölzer = 0,18 W/mK λ Nadelhölzer = 0,13 W/mK - Jedes Material kann Wärme weiterleiten. Es gibt gute und schlechte Wärmeleiter. Als Maß für die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes wird die Wärmeleitzahl λ (klein Lambda) angegeben. -Die Wärmeleitfähigkeit gibt die Wärmemenge ( J ) Joule in Ws bzw. Wh, die in einer Sekunde bzw. Stunde durch 1m² einer 1m dicken Schicht eines Stoffes hindurchgeleitet wird, wenn der Temperaturunterschied der beiden Oberflächen 1K beträgt.

10 Wärmeleitfähigkeit -Einheit = W/mK -Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit desto schlechter ist die Wärmeleitung bzw. desto besser ist die Wärmedämmung Die Wärmeleitfähigkeit hängt von verschieden Faktoren ab: Dichte Porigkeit Porengröße Wassergehalt eines Stoffes Temperatur

11 Wärmedurchlasswiderstand 3. Wärmedurchlasswiderstand eines Bauteils - der Wärmedurchlasswiderstand gibt die Wärmedämmfähigkeit bzw. den Widerstand gegen einen Wärmefluss an - das Verhältnis von Stoffschichtdicke (d) zur Wärmeleitfähigkeit (λ) drückt den Wärmedurchlasswiderstand (Wärmedämmwert) aus

12 Wärmedurchlasswiderstand 4. - Wärmedurchlasswiderstand RT Die Summe aus den gesamten Wärmedurchlasswiderständen (R) (von Oberfläche zu Oberfläche) und den Wärmeübergangswiderständen Rsi und Rse ergibt den Gesamtwiderstand eines Bauteils RT gegen die Wärmewanderung von einem Raum zu einem Anderen oder nach Außen. - je größer die Schichtdicke (d) desto größer der Wärmedurchlasswiderstand (R)

13 Wärmedurchgangskoeffizient 5. Wärmedurchgangskoeffizient Rahmen (Uf frame = Rahmen) Wärmedurchgangskoeffizient ( U ) oder auch U-Wert (früher k-wert) Der Kehrwert des Wärmdurchgangswiderstand RT gibt den Wärmedurchgang von einem Luftraum durch ein Bauteil und dann wiederrum durch die angrenzende Luftschicht an. Er wird als Wärmedurchgangszahl (U) bezeichnet. Von den wärmetechnischen Begriffen ist der U-Wert die wichtigste Größe. Je kleiner der U-Wert desto besser ist die Wärmedämmung und desto geringer ist der Energieverbrauch. Uf = 1/RT

14 Ansichtsflächen 6.Fläche der Verglasung ; des Rahmen(BR + FR) in m² Standardabmessung 1,23m * 1,48m A(glazing = Verglasung) A(frame = Rahmen)

15 Linearer Wärmedurchgangskoeffizient 7.Linearer Wärmedurchgangskoeffizient Glas-Rahmen lg = Länge Glasrandverbund (Umfang Glas lichte)

16 Wärmedurchgangskoeffizient 8. Wärmedurchgangskoeffizient (Ug) Berechnung nach DIN 673 Der Ug Wert ist abhängig von Low-E Beschichtung Edelgasfüllung Glasscheibenaufbau

17 Wärmetechnische Grundlagen

18 Wärmedurchgangskoeffizient EV/IV

19 Wärmedurchgangskoeffizient DV (Verbund,-Kastenfenster)

20 Wärmedurchgangskoeffizient IV68

21 Wärmedurchgangskoeffizient IV68

22 Beispiel IV56 A w : m² A g : m² A f: m² lg: m U f : W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) U g : 3.0 W / m²k / 1.1 W / m²k Ψ: W / mk (Aluminum) / 0.05 W / mk (Edelstahl) U w: W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) (Alu) W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) (Edelstahl)

23 Beispiel IV68 A w : m² A g : m² A f: m² lg: m U f : W / m²k (Laubholz) / 1,440 W / m²k (Nadelholz) U g : 3.0 W / m²k / 1.1 W / m²k Ψ: W / mk (Aluminum) U w: W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz)

24 Beispiel IV78 A w : m² A g : m² A f: m² lg: m U f : W / m²k (Laubholz) / 1,298 W / m²k (Nadelholz) U g : 1.1 W / m²k / 0.5 W / m²k (3-fach) Ψ: 0.05 W / mk (Edelstahl) U w: W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz)

25 Beispiel IV85 A w : m² A g : m² A f: m² lg: m U f : W / m²k (Laubholz) / 1,215 W / m²k (Nadelholz) U g : 0.7 W / m²k (3-fach) / 0.5 W / m²k (3-fach) Ψ: W / mk (Edelstahl) / W / mk (Kunststoff) U w: W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz)

26 Beispiel IV100 A w : m² A g : m² A f: m² lg: m U f : W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) U g : 0.7 W / m²k (3-fach) / 0.5 W / m²k (3-fach) Ψ: W / mk (Edelstahl) / 0.04 W / mk (Kunststoff) U w: W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz) W / m²k (Laubholz) / W / m²k (Nadelholz)

27 Danke für die Aufmerksamkeit Referenten: Prof. Dr. h.c. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v.sv Technische Bearbeitung: Jan Eiermann GM, Fachlehrer WinIso2D-Berechnung: Markus Heine Tobias Roos M.i.A. M.i.A. U-Wert Zusammenstellung: Kenan Mese M.i.A.

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