Formel für die Berechnung der Energieeinsparung

Diskutiere Formel für die Berechnung der Energieeinsparung im Außenwände / Fassaden Forum im Bereich Neubau; Hallo, ich schreibe zur Zeit an einer Facharbeit über Wärmedämmstoffe und vergleiche verschiedene Materialien anhand eines Musterhauses um eine...

  1. #1 Lisa2010, 19.08.2010
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    Hallo,
    ich schreibe zur Zeit an einer Facharbeit über Wärmedämmstoffe und vergleiche verschiedene Materialien anhand eines Musterhauses um eine Aussage über Sinnhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit der einzelnen Möglichkeiten machen zu können.

    Nun ist meine Frage, gibt es eine einfache Formel um die jährliche Energieeinsparung durch einen Dämmstoff zu berechnen? Wenn ja, welche Angaben benötige ich dafür?

    Ich hoffe es kann mir jemand weiterhelfen, denn ich bin schon am verzweifeln...

    LG
    Lisa
     
  2. #2 Herr Nilsson, 19.08.2010
    Herr Nilsson

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    Nein.

    Es kann auf ein bestimmtes Bauteil eine den örtlichen Gegebenehiten und der Nutzung entsprechende Einsparung (natürlich nur im Vergleich zu einem anderen Aufbau!) an diesem einen Bauteil berechnet werden, keine pauschalisierte Einsparung bei Verwendung eines bestimmten Baustoffes. Und das alles natürlich auch nur näherungsweise, die "Nicht-Konstante" Wetter bleibt nur als Mittelwert, ebenso wie das Nutzerverhalten.
     
  3. mls

    mls Bauexpertenforum

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  4. R.B.

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    Die Frage ist, möchtest DU eine theoretische Betrachtung anstellen, oder möglichst praxisgerechte Ergebnisse?

    Die Theorie ist relativ gut durch "Formeln" zu beherrschen, aber wie sich das später in der Praxis auswirkt, dafür braucht man schon eine gute Glaskugel. Da spielen so viele Faktoren mit rein, dass man nur mit Vereinfachungen zu einem mehr oder weniger "guten" Ergebnis kommt.

    Ein kleines Beispiel.

    Deine Hauswand hat aufgrund des Aufbaus einen U-Wert von 1 W/m2K.
    Durch ein WDVS wird der U-Wert auf 0,2W/m2K verbessert.

    Die Differenz beträgt also 0,8W/m2K. Schaut man sich nun die Einheit genauer an, dann erkennt man einmal die Leistung (W), die Fläche (m2) und eine Temperaturdifferenz (K).

    So weit, so gut.

    Unterstellt man jetzt eine Raumtemperatur von sagen wir mal 20°C und eine Außentemperatur von -10°C, dann "verliert" die Wand pro 1m2:

    1,0W/m2K * 1m2 * 30K = 30W
    0,2W/m2K * 1m2 * 30K = 6W

    Der Wärmestrom wurde also von 30W auf 6W reduziert. "Einsparung" also 24W.

    So, und ab jetzt kommt die Glaskugel in´s Spiel. Wie verhält sich die Außentemperatur über´s Jahr betrachtet? Wie die Raumtemperatur?

    Ein Ansatz wäre über die Gradtagszahl (Details siehe Google) die für einen bestimmten Standort angegeben werden kann.

    Ein anderer Ansatz, die theoretische Betrachtung erspare ich mir jetzt, unterstellt, dass man den U-Wert einfach mit 10 multipliziert und dann in etwa die "eingesparte" Menge an Heizöl in Litern bzw. Erdgasmenge in m3 erhält.

    Das wäre bei den o.g. 0,8W/m2K also 8 Liter Heizöl pro m2 und Jahr.

    Das Problem dieser Glaskugelansätze besteht darin, dass man versucht Praxisdaten zu vereinfachen so dass man damit rechnen kann. Niemand kann jedoch die Praxis vorhersagen, denn hier spielt beispielsweise auch das Nutzerverhalten mit rein.

    Fazit: Die Bauteile lassen sich theoretisch sehr gut berechnen, denn die Daten sind alle bekannt. Sobald es jedoch an die Praxis geht hilft nur eine möglichst gut polierte Glaskugel, und die Hoffnung, dass die Nutzer sich wie berechnet verhalten.

    Gruß
    Ralf
     
  5. #5 Saturation, 21.08.2010
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    Wie Ralf oben schreibt ist das Problem zu wissen, wie die Außentemperatur im Verlaufe des Jahres schwankt und bei welcher Temperatur sich die Heizung einschaltet und für welche Zeit dabei eine Temperaturdifferenz ti - t am (t Innen -t außen) besteht. tam ist dabei die mittlere Außen Temperatur im Intervall. ti die Innentemperatur.
    Die Uwert Differenz einfach mit 10 zu multiplizieren und damit die Einsparung in m3 Gas zu schätzen ist allerdings nicht nachvollziebar, da ich eben erst Heizzeit*Temperaturdifferenz brauche, die ich erst dann mit einem Faktor in m3 Gas umrechne, wobei 1 m3 Gas ca 10kwh entspricht und dafür brauche ich z.B. die Heizgradtage oder entsprechende Werte mit der Dimension [Temperaturdifferenz*Zeit] mit der ich die U wert Differenzen multipliziere um zu einer Energieersparnis/m2 zu kommen.

    Je feiner man die Zeitintervalle im Meßintervall (ZB 1 Jahr) unterteilt ( Stunden, Tage) desto genauer die Resultate, wobei man ti angenähert als konstant zb 20 Grad angenommen wird. Man summiert nur über jene Zeitintervalle bei denen die Heizung eingeschaltet ist, was bei einer Tempratur tam < thg (Heizgrenze) der Fall ist. Die Heizgrenze ist allerdings auch von der Dämmung abhängig, bei guter Dämmung schaltet sich die Heizung zb. erst bei 12 Grad Außentemperatur ein bei schlechterer z.b schon bei 15 grad.
    Man kann aber in Tabellen statistische Werte für gewisse Jahre/Orte und Heizgrenzen finden. Daraus ergibt sich eine Abschätzung für die Ersparnis.


    Ersparnis [kwh]/Jahr =
    [U(vor) * Gt (vor) - U(nach)*Gt(nach)] * A* 24*360/1000
    Setzt man Gt (nach) = Gt (vor) = Gt erhält man man eine
    Ersparnis [kwh]/Jahr = [u(vor)-u(nach)]*Gt*A*24*360/1000.

    U(vor) = U Wert [W/(m2*K)] der Fläche mit A [m2] vor der Dämmung
    U(nach) = U Wert [W/(m2*K)] der Fläche mit A [m2] nach der Dämmung

    Gt (vor), Gt (nach ) = Heizgradtage [Tage*K] = Summe(z) (thg -tam) für jene z Tage bei denen die mittlere Außentemperatur tam < thg ist und ti von konstant 20 grad angenommen wird. (Heizung ist dabei eingeschaltet).
    für Intervalle tam > thg ist dabei keine Heizung notwendig.

    Grüsse R.G
     
  6. PeMu

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    Nachdenken kostet extra.
    Theoretische Betrachtungen ohne Nutzer und Sonstiges.
    Ansatz im Link oben ist da näher dran.
     
  7. #7 Baldbauherr, 22.08.2010
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    Ja.

    A: Verbrauch pro Jahr ohne Dämmstoff und
    B: Verbrauch pro Jahr mit Dämmstoff.

    Nur sind eben diese Zahlen nicht so einfach zu bekommen ;)
     
  8. salleD

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    Vielleicht sollte uns Lisa mal verraten

    an welcher Schule, in der wievielten Klasse und in welchem Fach sie
    arbeitet, um ihr die Frage beantworten zu können.

    Wie nämlich
    in Bezug auf
    zu beurteilen sind, hat hier schon zu kilometerlangen Threads geführt.

    Also Lisa, verrat's uns, dann musst du auch bestimmt nicht
    lg salleD
     
  9. #9 Lisa2010, 22.09.2010
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    Hallo Ihr Lieben

    Sorry erst einmal, dass ich erst jetzt antworte.
    Ich war sehr lang im Urlaub :Brille

    Vielen lieben Dank für die zahlreichen antworten, ich werde mich erst einmal durcharbeiten.

    Vielleicht sollte ich auch erst mal etwas über mich erzählen.

    Ich besuche die Berufsoberschule um mein Abitur am Ende des Jahres zu schreiben. Die Facharbeit sollte in etwa 12 Seiten lang werden und das Thema lautet: "Die Grenzen der Sinnhaftigkeit von Wärmedämmung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit"

    Hierzu erfinde ich ein Musterhaus und dämme es auf verschiedene Arten. Durch Berechnungen soll Aufschluss gegeben werden wo die Grenzen liegen, in wie weit es sinnvoll ist und wie wirtschaftlich das ganze ist.

    Leider bin ich Leihe auf diesem Gebiet und es ist mit den Zahlen der Anschaffungskosten sowie der genauen Energieeinsparung ein wenig schwierig.

    Außerdem lese ich ein interessantes Buch "Richtig bauen" von Claus Meier, der lieber auf Speicherung der Sonnenenergie mittels Massivbauten setzt und die überall angegebenen U-Werte von Dämmstoffen in Frage stellt.

    Nun ja, ich werde mich durchkämpfen und vielleicht habe ich ja noch die ein oder andere Frage an dieses überaus nette Forum :D

    LG Lisa
     
  10. #10 Achim Kaiser, 22.09.2010
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    Ein etwas älteres Buch zu dem Thema aber fachlich durchaus verwendbar :

    Ruhrgas Handbuch - Haustechnische Planung

    Krämer Verlag Stuttgart
    ISBN 3-7828-1463-0

    Kapitel 5 Bauplanungstechnische Grundlagen

    da werden nahezu alle Rahmenparameter beleuchtet und auch untersucht.
    Insbesonere wird auf die *wirtschaftlichen* Dämmdicken eingegangen.
    Der Schinken ist zwar von 1988 aber an der Berechnung der Wirtschaftlichkeit hat sich auch 2010 nichts geändert. Lediglich der eine oder andere Parameter wird heute anders gewichtet.

    Vielleicht ists ja in irgendeiner Bibliothek greifbar.

    Gruß
    Achim Kaiser
     
  11. #11 Herr Nilsson, 22.09.2010
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    Dein Haus sollte aber kubisch sein und nicht ganz so complicated, sonst wird es schnell eng mit den 12 Seiten, gell!?
     
Thema: Formel für die Berechnung der Energieeinsparung
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