Bezifferbare Energieeinsparung durch Thermax-Dübel

Diskutiere Bezifferbare Energieeinsparung durch Thermax-Dübel im Spezialthema: Wärmebrücken Forum im Bereich Bauphysik; Hallo zusammen, ich bewege mich zum ersten Mal hier im Forum, möchte der geschätzten Runde jedoch gerne eine Frage stellen, da wir uns...

  1. Lionel

    Lionel

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    Hallo zusammen,

    ich bewege mich zum ersten Mal hier im Forum, möchte der geschätzten Runde jedoch gerne eine Frage stellen, da wir uns aktuell mit dem Gedanken tragen, an unserem Reihenhaus (Kalksandsteinmauerwerk 17,5 cm mit 16 cm WDVS) ein Vordach über der Hauseingangstüre anbringen zu lassen.

    Im Raum steht dabei die Anwendung des Fischer-Thermax-Dübels, für den die angefragten Glaser- bzw. Schlosserfirmen je Stück für Lieferung und Montage zwischen 60 und 80 Euro Aufpreis (gegenüber eingeklebter Gewindestange) verlangen. Bei einem Glasdach mit den Abmessungen 2,40 x 1,00 m gehe ich davon aus, dass unabhängig vom Tragsystem (abgehängt mit schräger Zugstange oder mit Schwerten als Kragarmen) 6 Verankerungen erforderlich sind. Subjektiv entsteht dann schon mal der Eindruck, dass man aber viel Gas verheizen muss, bis sich diese Investition von ca. 300 bis 500 Euro gegenüber eingeklebten Gewindestangen rentiert.

    Leider fand ich im Internet keine Auskünfte, welche Heizkosteneinsparungen ein solcher Dübel gegenüber einer eingeklebten Gewindestange tatsächlich bringt. Also habe ich mal selbst versucht, eine Abschätzung dazu zu finden. Ausgangslage ist, dass eine Gewindestange, die aus dem WDVS heraussteht, vielleicht aufgrund ihres geringen Querschnitts noch nicht den gewaltigen Wärmestrom nach außen trägt. Wenn jedoch die Abhängung oder ein Schwert hinzukommen, müsste das ja wie eine Kühlrippe wirken.

    Also habe ich mal nach einer Formel für den Wärmestrom in einer Kühlrippe recherchiert und ein Stahlschwert mit 1 m Länge, 10 cm Höhe und einer Dicke von 4 mm als Berechnungsbeispiel gewählt.

    (Quelle: Vorlesungsmanuskript Grundlagen der Wärme- und Stoffübertragung, Uni Magdeburg, Gl. 2-58, zugegebenermaßen recht umfangreich):

    Wärmestrom = α * (To – Tu) * Ar * SQRT[(λ*Ur) / (α*Ar)] * tanh SQRT[(α*Ur)*L²/(λ*Ar)]

    mit

    α – Wärmeübergangskoeffizient als Summe aus Wärmübergangskoeffizienten aus Strahlung und Konvektion an der Umgebungsluft, Annahme 4,5 W/(m²*K) und 25 W/(m²*K), also α = 29,5 W/(m²*K) ~= 30 W/(m²*K)

    To – Temperatur am Anfang der Rippe am Haus, also ungefähr die Temperatur im Haus, Annahme 20°C

    Tu – Umgebungstemperatur, also die der Außenluft, Annahme -5°C

    Ar – Rippenquerschnittsfläche, also 0,0004 m²

    λ – Wärmeleitkoeffizient, Annahme 50 W/(m*K) bei Stahl

    Ur – Umfang der Rippe, also 0,208 m

    L – Länge der Rippe, also 1 m

    Der Tangens hyperbolicus läuft aufgrund der großen Länge der „Kühlrippe“ gegenüber den sonstigen Abmessungen gegen 1, sei also vernachlässigt. Das Ergebnis für den Wärmestrom sind dann sage und schreibe 9 W, also bei 3 Schwertern 27 W. Unter der Annahme, ein Winter sei mit 60 solcher Tage mit konstanten -5°C erschlagen, sind das also 27 W * 24 h/Tag * 60 Tage = 39 kWh – Peanuts??

    Kann man diese grobe Abschätzung so machen, und getrost auf die sicher guten, im Kern aber hinsichtlich Heizkostenersparnis nicht wirklich nützlichen Dübel verzichten?

    Abgesehen davon nehme ich an, die Empfehlung lautet, ein bauaufsichtlich zugelassenes Verankerungssystem ausführen zu lassen – da müssen wir bei den Angeboten noch nachhaken, sofern es sich nicht um den Thermax handelt.

    Dann freue ich mich schon mal auf Anmerkungen und Anregungen diesbezüglich und bedanke mich vorab!

    Lionel
     
  2. #2 ralf9000, 17.03.2014
    ralf9000

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    Hallo Lionel,

    rechne die Temperatur an der Innenwand ohne Thermax und mit Thermax. Wenn Du den Taupunkt Innen unterschreitest oder in die Nähe kommst, hast Du irgendwann möglicherweise ein punktförmiges Schimmelproblem. Es ist nicht nur der absolute Energieverlustbeitrag allein ...

    Grüße, Ralf
     
  3. lumo

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    Zunächst könnte man ja Gewindestangen aus Edelstahl statt normalem Stahl verwenden, da Edelstahl die Wärme schlechter leitet. Weiterhin könnte man auch einen dünneren Durchmesser für die Gewindestange verwenden, wenn man eine druckfeste Dämmung um die Befestigung verwendet (z.B. aus Recycling Bauplatte), so dass man die Mutter ordenlich anziehen kann. Die Gewindestange wird dann nur auf Zug und nicht auf Biegung beansprucht.

    Zur Berechnung: Eine Kühlrippe ist ja unendlich lang (in der Rechnung). Wahrscheinlich muss man hier jedoch 3-dimensional numerisch rechnen. Ggf. könnte man die Gewindestange als einen Zylinder analog zu einer Erdwärmesonde approximieren, nur dass hier die Wand das Erdreich ist und die Gewindestange die Erdwärmesonde. Siehe z.B. http://berndglueck.de/dl/?dl=Erdwaermesonde+Bericht_Erdwaermesonde.pdf Wahrscheinlich kostet die Berechnung der Wärmebrücke aber mehr als die Energieeinsparung, wobei ich den Aufpreis für die Dübel auch heftig finde.
     
  4. Lionel

    Lionel

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    Hallo zusammen,

    vielen Dank für die Antworten! Dann scheinen bei der überschlägigen Berechnung zumindest Annahmen wie der Wärmeübergangskoeffizient, den ich für Konvektion und Strahlung ja einfach addiert habe, zu passen. Mein Ziel war's ja, zu einer überschlägigen Beurteilung zu gelangen - eine solche Betrachtung an die Betrachtung einer Erdwärmesonde anzulehnen, ist natürlich ein interessanter Ansatz, aber so tief wollte ich mich jetzt offen gestanden auch nicht reinknien. Ein Optimierung der Gewindestangendicke scheidet wohl auch aus, da das WDVS bereits realisiert ist und natürlich keine druckfeste Dämmung an den entscheidenden Stellen eingebaut wurde. An eine Taupunktsunterschreitung im Innenraum hatte ich bei dem ganzen tatsächlich noch nicht gedacht. Allerdings würde ich hier von den Befestigungen der Dachfallrohre an unserem Haus "extrapolieren", dass da kein Problem auftritt. Die sind, da bin ich mir sicher, nicht mit Thermax-Dübeln ausgeführt worden, eher schon mit gewöhnlichen Spreizdübeln, aber jedenfalls ohne Wärmebrückenunterbrechung.

    Gruß, Lionel
     
  5. #5 ralf9000, 06.04.2014
    ralf9000

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    Für Regenrohre gibt es im Dachdeckerfachhandel auch extra zugelassene Dämmstoffdübel, da wären die Thermax zu teuer. Evtl. wurden ja solche verbaut ...
     
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