Thema des Monats


Den Wärmefluss messen

Für eine energetische Modernisierung von Gebäuden werden Kenntnisse über den aktuellen Zustand der Gebäudehülle vorausgesetzt. Die U-Wert Messung mittels Wärmefluss-Sensor liefert hierfür verlässliche quantitative Daten. 

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Der U-Wert von Bestandsbauteilen kann im Vorfeld einer Energetischen Sanierung gemessen werden, um verlässliche Daten für das mögliche Einsparpotenzial zu bekommen. (Abb.: greenTEG AG)

Bei neuen Bauteilen wird dieser U-Wert durch die vom Hersteller angegebenen λ-Werte, also die spezifische Wärmeleitfähigkeit einer Gebäudeschicht in W/(m · K) angegeben beziehungsweise können anhand dieses Wertes berechnet werden. Bei sanierungsbedürftigen Altbauten sind die U-Werte jedoch oft unbekannt und müssen geschätzt oder durch invasive Proben beurteilt werden.

Mit U-Wert-Messung Dämmqualität beurteilen

Mithilfe eines U-Wert-Messgeräts kann der U-Wert an den Bauteilen eines Bestandsgebäudes ermittelt werden. Ein solches Messgerät besteht aus einem hochsensiblen Wärmefluss-Sensor, zwei Temperaturfühlern für den Innen- und Außenbereich und einem Datenlogger (Abb. 2). Ab Temperaturunterschieden von fünf Kelvin liefert es zuverlässige Messwerte.

Die zugrunde liegende Wärmefluss-Messmethode ist in der ISO-Norm 9869 „Wärmeschutz – An der Verwendungsstelle durchgeführte Messung des Wärmewiderstandes und der Wärmeübertragung – Teil 1: Heat flow meter method“ beschrieben. Auf Grundlage einer 72-Stunden-Messung kann das thermische Verhalten von Gebäudeelementen mittels der U-Wert-Bestimmung quantitativ beschrieben werden. Auch kürzere Messungen liefern brauchbare Ergebnisse, folgen jedoch nicht der ISO-Norm. So können fast ganzjährig U-Wert-Messungen durchgeführt werden.

Beispiel: Energetische Verbesserung vorher abschätzen

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Messaufbau an einem Fenster mit metallischer Sonnenblende: Zu sehen ist der Wärmefluss- Sensor mit zwei Temperatursensoren, die jeweils innen und außen mit einem Abstand von zwei bis fünf Zentimetern zum Glas angeordnet werden. (Abb.: greenTEG AG)

Die erste Messung wird an einer 32 Zentimeter starken Betonwand an der Nordseite des Gebäudes durchgeführt (Siehe Abbildung). Da die Wohnung bewohnt ist, schwankt die Innentemperatur durch das Heizen und gelegentliche Öffnen der Fenster. Diese durch die Nutzung bedingten Temperaturschwankungen werden im Rahmen der ISO 9869 berücksichtigt. So ist sichergestellt, dass ein verlässlicher U-Wert gemessen wird.

Ferner wurden doppelverglaste Fenster untersucht, die 50 Zentimeter breit sowie 90 Zentimeter hoch sind. Die Fenster haben einen PVC-Rahmen und befinden sich auf der Südseite des Gebäudes. An der Außenseite des Fensters sind in einem Abstand von zehn Zentimetern metallische Sonnenblenden angebracht, die nach Belieben geschlossen werden können. Die Sonnenblenden lassen sich nicht hochfahren und wurden deshalb in die Messungen integriert. Auch die Fenster wurden seit der Erbauung weder saniert noch renoviert.

Grundlegende Fachkenntnisse sind für Messaufbau notwendig

Der Wärmefluss-Sensor und der Innentemperatur-Sensor wurden beide an der Innenseite der Wand beziehungsweise des Fensters angebracht, der Temperatursensor in einem Abstand von zwei bis fünf Zentimetern von der Wand und dem Fenster. Der Außentemperatur-Sensor wurde an der Außenseite der Wand und des Fensters gegenüber dem ersten Temperatur-Sensor in einem Abstand von fünf Zentimetern angebracht.

Die Messdauer für die Wand-Messungen betragen ungefähr 96 Stunden, gemäß ISO 9869 mindestens aber drei Tage. Für die Fenstermessung muss in mindestens drei aufeinanderfolgenden Nächten gemessen werden, da Fenstermessungen nur in der Nacht durchgeführt werden können. Tagsüber würde die Sonneneinstrahlung die Messung verfälschen.

Autor: Dr. Holger Hendrichs

Dieser Beitrag ist Teil eines Artikels aus B+B BAUEN IM BESTAND, Ausgabe 7-2015

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