Untersuchung des raumseitigen Wärmeübergangs auf Bauteile der Gebäudehülle und Entwicklung eines Berechnungsverfahrens

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Svenja Carrigan; Professor Dr. Oliver Kornadt
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438770440

Eine zuverlässige Bestimmung des wärmetechnischen und hygrischen Verhaltens von Bauteilen ist für jede gebäudetechnische Planung unerlässlich. Hierzu gehören EnEV-Nachweise ebenso wie Nachweise für den Feuchteschutz oder energetische und hygrothermische Simulationsberechnungen. Grundlage für alle thermischen und hygrischen Nachweise und Berechnungen stellen die Klimaverhältnisse und die geometrischen und bauphysikalischen Parameter der Bauteile bzw. Konstruktionen dar. Hierzu gehören insbesondere (1) das anzunehmende Innenraumklima, (2) das Verhalten beim Wärmeübergang vom Rauminneren auf das Außenbauteil, (3) die bauphysikalischen Materialeigenschaften der Bauteilschichten des Außenbauteils, (4) das Verhalten beim Wärmeübergang von dem Außenbauteil in die Umgebung sowie (5) das Außenklima.Das in (5) genannte Außenklima ist dank umfangreicher Datenerhebung und der Entwicklung von Testreferenzjahren für verschiedene Regionen in Deutschland sehr gut bekannt. Auch die unter (3) aufgeführten bauphysikalischen Materialeigenschaften sind für zu verwendende Baustoffe sehr gut bekannt. Ähnliches gilt für das unter (1) aufgeführte Innenraumklima. Hierzu gibt es bereits normative Vorgaben und ergänzend noch detaillierte Ergebnisse einer umfangreichen Langzeitstudie.Im Vergleich dazu stellen die unter (2) und (4) aufgeführten Wärmeübergangswiderstände Rs noch „weiße Flecken auf der Landkarte“ dar. Es finden sich für den Wärmeübergangswiderstand auf Außenbauteile in den normativen Vorgaben sehr unterschiedliche Ansätze. Zusätzlich zeigen Forschungsergebnisse, dass unterschiedliche Bedingungen einen großen Einfluss auf den Wert des Wärmeübergangswiderstandes haben. Gemessene Werte können sogar um einen Faktor 10 von dem normativ pauschal anzusetzenden Wert abweichen.Hier setzt der vorliegende Forschungsantrag an. Geplant ist, einen namhaften Beitrag zum besseren Verständnis des raumseitigen Wärmeübergangs in Gebäuden zu leisten, da dieser im Vergleich zum äußeren den maßgeblichen Einfluss für bauphysikalische Berechnungsverfahren besitzt. Dazu werden fortschrittliche Simulations- und Messverfahren angewendet. Da von den beschriebenen 5 Aspekten zur Berechnung thermischer und hygrischer Prozesse im Gebäude der Wärmeübergang den letzten noch nicht ausreichend bekannten Aspekt darstellt, soll mit der hier beantragten Forschungsarbeit eine Grundlage zur namhaften Verbesserung der Berechnungsverfahren entwickelt werden. Für die Baupraxis werden durch die Forschungsarbeit Erkenntnisse zur Reduktion von energetisch und hygrisch bedingten Bauschäden gewonnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen