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Der Einfluss der Außenwände auf die Energiebilanz der Gebäude
(Finnland 1996)

Bereits 1996 hat man in Finnland herausgefunden, dass die Rechnerei mit den U-Werten Ergebnisse liefert, welche keineswegs praxistauglich sind.

Was sagt uns das? Mit dem Lichtenfelser Experiment experimentiert man nicht nur in Deutschland herum und genau wie hierzulande werden die Ergebnisse nicht der breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

Bemerkenswert sind die Forschungsergebnisse der Finnen bezüglich solarer Gewinne. Bei denen scheint ja noch weniger die Sonne als bei uns - und dennoch haben die in Finnland eine Umkehrung des Wärmestroms infolge Sonneneinstrahlung gemessen!

Der Bericht zu den Versuchen und den Forschungsergebnissen ist in Englisch verfasst. Sie lesen hier dazu die Übersetzung. Wir wünschen gute Unterhaltung und vor allem: viele wertvolle Erkenntnisse und Einsichten.

Der Einschätzung der Finnen möchten wir uns anschließen: "Die Resultate der Untersuchung könnten dazu verwendet werden, um eine genauere Methode zur Berechnung des Energieverlustes durch die Außenwände zu entwickeln. Die Resultate würden dann mehr mit der realen Situation übereinstimmen."

  Impact of the Exterior Wall Structure
on the Energy Efficiency of Building
Auswirkung der Außenwandstruktur
auf die Energie-Bilanz des Gebäudes
  THE INFLUENCE OF EXTERNAL WALLS TO ENERGY BALANCE OF BUILDINGS DER EINFLUSS DER AUSSEN-
WÄNDE AUF DIE ENERGIEBILANZ DER GEBÄUDE
  Thermal insulation capacity of six different external walls is studied in test buildings which are identical excluding the wall materials. The research project started in 1996 at Tampere University of Technology in cooperation with Technology Development Centre of Finland (Tekes) and five building product manufactures. Das thermische Dämmvermögen von sechs unterschiedlichen Außenwänden wurde an Testgebäuden studiert, die bis auf die Wandmaterialien identisch sind. Das Forschungsprojekt, das 1996 an der Tampere Universität für Technologie in Zusammenarbeit mit dem Technologieentwicklungszentrum von Finnland (Tekes) begonnen wurde, wird von 5 Bauproduktherstellern unterstützt.
  Thermal behaviour of different wall structures, the actual proportion of energy consumed for the heat losses through the external walls of the building and the uncertainties in simplified calculation methods for annual energy consumption through the building envelope are the main issues to be examined. Das thermische Verhalten der unterschiedlichen Wandstrukturen, der tatsächliche Anteil an Energieverlusten über die Außenwände des Gebäudes und die Unsicherheiten bei vereinfachten Berechnungsmethoden für den jährlichen Energieverlust über die Gebäudehülle sind die zu überprüfenden Schwerpunkte.
  There are six different external wall materials included: log wall, insulated log wall, brick wall, insulated brick wall, block wall of autoclaved aerated concrete and polyurethane-insulated wooden frame wall. During the heating season the indoor air temperature is kept constant at 20 °C. All the measurements and the circumstances inside the buildings are controlled by a computer system. Es wurden sechs unterschiedliche Materialien der Außenwände untersucht: Blockhauswand (Holz), gedämmte Blockhauswand, Ziegelsteinwand, gedämmte Ziegelsteinwand, Blockwand aus Porenbeton und polyurethan-isolierte Holzrahmenwand. Während der Heizperiode wird die Innenlufttemperatur konstant bei 20 °C gehalten. Alle Werte und die Zustände im Gebäudeinnern werden durch ein Computersystem kontrolliert.
  Results of the research up to now Bisherige Resultate der Forschung
  · The measured amount of energy consumption conducted through the structures of the building envelope is less than the result from the calculations derived from instructions given in the building code. · Die gemessene Menge des Energieverlustes über die Gebäudehülle ist kleiner als das Resultat der Berechnungen, die gemäß Vorschrift Bau-Code ausgeführt werden.
  · The amount of energy loss through a well insulated light-built external wall is about 20 % less and in the case of a massive external wall about 30-40 % less than the calculated values respectively. · Die Menge des Energieverlustes durch eine gedämmte Außenwand ist ungefähr 20 % geringer bzw. im Fall von einer massiven Außenwand sogar über 30-40 % kleiner als die errechneten Werte.
  · The heat loss can be more accurately estimated by the current method based on U-values in a well insulated light-built external wall than in a so-called massive non-insulated external wall where thermal behaviour is substantly influenced by the heat capasity of the material as well as the thermal conductivity. · Der Wärmeverlust kann mit den herkömmlichen Methoden auf der Grundlage der U-Werte nur für eine gedämmte Außenwand genauer eingeschätzt werden als für eine so genannte nicht gedämmte Massivwand, deren thermisches Verhalten genauso gut durch das Speichervermögen des Materials beeinflusst wird wie durch die Wärmeleitfähigkeit.
  · In calculations the temperature distribution of the wall is estimated to be linear and constant during a period of 24 hours. In reality temperatures in the wall are constantly changing and the heat flow can turn even to the opposite direction because of the solar radiation. In certain weather conditions external walls can also storage heat due to the heat capacity and other characteristics of the wall material. · In den Berechnungen wird die Temperaturverteilung der Wand geschätzt, um innerhalb einer Periode von 24 Stunden linear und konstant zu sein. In Wirklichkeit aber ändert sich die Temperatur in der Wand ständig und der Wärmestrom kann sogar in die entgegen gesetzte Richtung führen infolge der Solarstrahlung. Unter bestimmten Wetterbedingungen können Außenwände Wärme auch speichern, je nach Wärmekapazität und anderen Eigenschaften des Wandmaterials.
  · The heat transmission through building envelope should not be calculated using the area specified with the outside dimensions of the structures beacuse the heat flow through the corners of a building differ from that of the middle parts of the wall. · Die Wärmeübertragung durch die Gebäudehülle sollte nicht mit der Fläche errechnet werden, die durch die Außenabmessungen der Bauteile gegeben werden, weil der Wärmedurchfluss durch die Ecken eines Gebäudes sich von der der mittleren Teile der Wand unterscheidet.
  The increased thermal conductivities only apply to special purposes, for instance to ensure the calculations of maximal heating power in winter time to be on the safe side. Die höheren Wärmeleitfähigkeiten sind nur auf besondere Fälle anzuwenden, zum Beispiel um mit den Berechnungen der maximalen Heizungsenergie in der Winterzeit auf der sicheren Seite zu liegen.
  · Major energy savings can be achieved by minimizing the losses through ventilation, infiltration, waste water and houshold electricity. Deficiences in workmanship may seriously influence the thermal resistance of the building envelope and increase the heat loss. The installation of the thermal insulation, its wind protection and the airtightness of the building envelope are of great importance. · Energieeinsparungen können hauptsächlich erzielt werden, indem man die Verluste durch Be- und Entlüftung, Abwasser und Elektrizität im Haushalt herabsetzt. Unterschiede in der handwerklichen Kunstfertigkeit können das Wärmerückhaltevermögen der Gebäudehülle ernsthaft beeinflussen und den Wärmeverlust erhöhen. Die Herstellung der Wärmedämmung, des Windschutzes und der Luftundurchlässigkeit der Gebäudehülle sind von großer Bedeutung.
  The effects of the research Die Ergebnisse der Untersuchung
  The results of the research could be used in developing a more accurate practice of calculating the energy consumption through the external walls. The results would then be more in accordance with the real situation. Die Resultate der Untersuchung könnten dazu verwendet werden, um eine genauere Methode zur Berechnung des Energieverlustes durch die Außenwände zu entwickeln. Die Resultate würden dann mehr mit der realen Situation übereinstimmen.
  In cooperation with Technology Development Centre of Finland (Tekes)

Tekes has had a vital role in implementing and financing the research project. Tekes has financed 48 % and the companies involved 52 % of the project. The cooperation with Tekes has worked excellently. This research is a part of the program Environmental Technology in Construction.
In Zusammenarbeit mit dem Technologieentwicklungs-zentrum von Finnland (Tekes)

Tekes hatte eine bedeutende Rolle bei Initialisierung und Finanzierung des Forschungsprojektes. Tekes hat 48 % finanziert und die Firmen sind mit 52 % am Projekt beteiligt. Die Mitarbeit mit Tekes hat ausgezeichnet funktioniert. Diese Forschung ist ein Teil des Programms Umwelttechnologie im Bauwesen.
  Test houses. Die  Testhäuser können Sie hier auf der Originalseite ansehen. Außerdem können Sie sich mehr Informationen zu der oben in Kurzform vorgestellten Untersuchung einholen. Die hier dargestellte übersetzte Zusammenfassung soll genügen, zumal der Link zur Originalseite gelegt ist.
  Tampere University of Technology, Ralf Lindberg, tel. +358 3 316 2111 TAMPERE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Department of Civil Engineering
Structural Engineering
Minna Teikari, Hannu Keränen




DIMaGB, Mai 2002

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