ClimateCoating: Innenbeschichtung für Wände und Decken

ClimateCoating – Studie zu Reflexionen, Rückstreuung und Komfort

Die Wirkung des Innenanstrichs ClimateCoating ThermoPlus auf die Heizenergieeinsparung ist empirisch und metrologisch nachgewiesen. Analysen des Raumklimas belegen die positive Auswirkung auf das Innenklima und die Verbesserung des thermischen Komforts. Räume mit der Oberflächenbehandlung ClimateCoating ThermoPlus erwärmen sich schneller und kühlen langsamer ab. Unabhängig vom Heizsystem wird bei gleicher Energiezufuhr eine höhere Oberflächentemperatur im Vergleich zu herkömmlichen Farben erreicht, was die gefühlte Temperatur (operative Temperatur) erhöht.

Erstellt von: Dipl.-Ing. Matthias G. Bumann, Berlin Dipl.-Ing. Matthias G. Bumann, DIMaGB, Berlin; +49-30-67489727, Im Auftrag und für: SICC Coatings GmbH; Berlin, +49-30-500196-0,

Im Artikel finden Sie:

1. Streuung, Stand der Wissenschaft zu Beginn des Jahres 2000
2. Stand der Wissenschaft 10-15 Jahre später, Parallelen
3. Stand der Praxis, empirische Beweise
4. ClimateCoating und thermischer Komfort
5. Analysen des Innenraums als wissenschaftlicher Beweis
6. Messungen mit Infrarotkameras (Referenzstreifenmethode)
7. Definition der IR-Reflexion und Rückstreuung für ClimateCoating
8. Anhang
   1. Erklärung der Analyse des Innenklimas nach Prof. Dr.-Ing. Petra Marxa
   2. Messungen der Reflektivität im Labor
   3. Überlegungen zur Grundlage des Berechnungsmodells für das Innenklima
   4. Zusatz: Optische Streuung von Infrarotstrahlung in der Membran
   5. Überlegungen zur mathematischen Einbeziehung in die Formel für den U-Wert

Der bisher diskutierte IR-Reflexion kann nicht mit der Reflexion auf nicht transparenten Oberflächen wie Aluminiumfolie verglichen werden. Das erklärt, warum der Emissionswert kein relevanter Parameter ist, sondern die Wärmeakkumulation in der ClimateCoating-Membran, die durch den Rückstreuungseffekt in der Membran verursacht wird (Rückstreuung von IR-Strahlung zwischen Millionen von Hohlkugeln).

Der Beitrag enthält eine Zusammenfassung der Grundlagen zur Implementierung in (konventionelle) Berechnungsmethoden.

Streuung, Stand der Wissenschaft zu Beginn des Jahres 2000

ClimateCoating ist eine eingetragene Marke der SICC Coatings GmbH, Berlin, für oberflächenaktive Farben. Was wie eine gewöhnliche Emulsionsfarbe aussieht, ist in Wirklichkeit eine Technologie der thermokeramischen Membran mit endothermischen Effekten. ¹

Die Besonderheit ist die Keramik im Anstrich, keramische Hohlkugeln für die Membran mit einem Durchmesser von 10 bis 120 µm. Die Dicke der Membran beträgt 0,3 mm (300 µ = 0,0003 m), und die Kugeln enthalten 48…50 % Volumenanteil. Aktivatoren sorgen für die Bildung der Membranstruktur. Mitte des Jahres 2000 wurden auch die geometrischen Eigenschaften im Mikromaßstab bekannt. ²

Reflexion bedeutet: zurückwerfen oder besser gesagt: zurückstrahlen, weil wir über Prozesse aus der optischen Physik oder Strahlungsphysik sprechen. Hier bewegen wir uns im Bereich der Sonnen- und Wärmestrahlung. Streuung³ ist eine spezielle Form, bei der Streueffekte aufgrund mehrfacher Reflexionen verursacht durch die Natur der Partikel auftreten. Rückstreuung bedeutet, dass Wärmestrahlen zurückreflektiert werden.

Die wissenschaftliche Arbeit von Dr. Y. Shnir aus dem Jahr 2003 zeigt, „dass Wärmeverluste um bis zu 50 % durch Unterdrückung des Strahlungsfaktors mittels einer Verbundbeschichtung reduziert werden können. Es wird die Optimierung der wärmedämmenden Wirkung untersucht, um Bedingungen zu bestimmen, die eine maximale Reduzierung des Emissionsfaktors bei der Wärmeübertragung ermöglichen“. ⁴

Vom 4. bis 5. November 2004 fand im Lounge im Turm in Berlin der 1. wissenschaftliche internationale Kongress über Beschichtungsmaterialien statt. ⁵ Der Vortrag von Dr. Shnir behandelte opto-physikalische Prozesse. Wahrscheinlich zum ersten Mal wurden die Streuprozesse in der thermokeramischen Membran in einem mathematisch-physikalischen Modell vorgestellt. ⁶

Vom Gesetz von Fourier und den drei Mechanismen der Wärmeübertragung sind wir zur Strahlungstransportgleichung übergegangen. Nur wenige haben vom Raleigh- und Mie-Streuwirkung gehört, aus der geometrischen Optik ist es zumindest das Modell der Lichtbrechung in durchlässigen Medien. Die grundlegende Aussage bezieht sich auf das Verhältnis der Partikelgröße zur Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. ⁷

Zur Berechnung der optischen Eigenschaften wurde ein Modell von ClimateCoating entwickelt, und für numerische Algorithmen wurden spektrale Eigenschaften verwendet, die von anderen Wissenschaftlern bewertet wurden. In der Zusammenfassung wurde betont, dass ein oberflächenaktiver Anstrich nur im Kontext des Untergrunds und der Umgebung bewertet werden sollte. ⁸ Eine bahnbrechende Entdeckung der wissenschaftlichen Forschung ist die Verbindung des physikalischen Mechanismus des thermischen Schutzes der ClimateCoating-Beschichtung mit der Unterdrückung der Strahlungsflussdichte des Wärmeübertragungsanteils aufgrund der Streuwirkung von Licht auf Mikrosphären.

Es handelt sich nicht um einen reinen Oberflächeneffekt, sondern um Rückstreuung in der Membran, bei der das Modell der durchschnittliche Durchmesser etwa 7-mal gestapelt ist.

Basierend auf dieser wissenschaftlichen Grundlage sowie empirischen Ergebnissen aus dem Jahr 2005, wie beispielsweise Analysen des Energieverbrauchs⁹ , wurden im Januar 2006 diese theoretischen Ansätze für die Technologie der thermokeramischen Membranen mit endothermischem Effekt®¹⁰ abgeleitet:

1. Die optischen Eigenschaften unterscheiden sich deutlich von den üblichen Überlegungen zu transparenten und teilweise transparenten Medien
2. Anstelle der Begriffe Absorption und mehrfacher Reflexion sollte zur richtigen Beschreibung der Prozesse der Begriff Streuung aus Shnirs Modell verwendet werden. Dies gilt auch für die Standardgleichung für den Wärmeübergang.
3. Es ist ein Isoliereffekt möglich, der nicht auf dem Prinzip der Wärmeleitung basiert und daher nicht auf diese Weise beschrieben werden kann. Daher können signifikante Unterschiede zwischen den Oberflächentemperaturen auf der Membran und der beschichteten Oberfläche bestehen: TO1 > TO2.
4. Die Membran hat eine Trenn- oder Isolierwirkung in Bezug auf die Temperatur, was die thermische Entspannung der Oberfläche erklärt, die in der Praxis beobachtet wird.
5. Thermografische Bilder als Aufnahmen können die Grundlage für eine falsche Interpretation sein. Quantitative Aussagen (Punkt-Temperatur) sollten viel vorsichtiger behandelt werden als qualitative (Bereichsunterschiede).
6. Wellenlängen um 10 μm sind in der Praxis wichtig, wenn wir über „Wärmeverluste“ durch die Wandoberfläche sprechen. Dies entspricht dem Temperaturbereich von -10 °C bis +10 °C für die Oberflächentemperatur der Wand während der Heizperiode.
7. Da jedoch Wandoberflächentemperaturen, die etwa 40 °C überschreiten, auch bei Außentemperaturen von -10 °C in den Wintermonaten gemessen werden können, müssen die Mechanismen der solaren Gewinne genauer untersucht werden.
8. Das validierte Shnir-Modell sollte weiterentwickelt werden, Untersuchungen gemäß Isolierungsnormen führen jedoch zu keinem Ergebnis. Eine Optimierung ist basierend auf dem Verhältnis der Wellenlängen des Wärmestrahlung und dem Durchmesser der Kugel möglich.
9. Es muss überprüft werden, inwieweit der Laborwert der Emissivität, der mittels einer Integrationskugel bestimmt wurde, praktischen Nutzen hat (Messung vor Ort) oder wie eine bestimmte Variabilität metrologisch bestimmt werden kann.
10. Wenn wir annehmen, dass die effektive Emissivität des Komposits eine komplexe Funktion mehrerer Faktoren ist, die bisher im Labor nicht berücksichtigt wurden, müssen geeignete Messmethoden in Betracht gezogen werden.

Der Stand der Wissenschaft 10-15 Jahre später, Parallelen

Im Laufe der Jahre hat sich gezeigt, dass die pionierhafte Rolle der Forschung, die von der SICC Coatings GmbH initiiert wurde, auch durch andere Forschungsergebnisse bestätigt wurde.

Auf der einen Seite geht es um die Verwendung von sogenannten Mikrosphären:

„Cenosphäre (hohle Mikrosphäre, Mikrosphäre) ist eine leichte, inerte, hohle Kugel mikroskopischer Größe, die hauptsächlich aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxid besteht. Sie ist mit Luft oder inertem Gas gefüllt.“ ¹¹

„Cenospheren PCS-U sind sphärische Aluminium-Siliciumdioxid-hohle Kugeln mit niedrigem Staubgehalt, sehr guter Druckstabilität und ausgewogener Dichte. Sie lassen sich leicht streuen und erzeugen einen Kugellager-Effekt. Körnungsspanne 50-300 µm.“ ¹²

Dies steht jedoch auch im Zusammenhang mit der Entdeckung der Bedeutung der Streuung von Infrarotstrahlung: „Forschungen deuten darauf hin, dass das Fell von Eisbären Wärme durch Streuung von Infrarotlicht speichert. Wissenschaftler haben festgestellt, dass Haare, die Infrarotlicht reflektieren, in der Winterpelze von Tieren wie Eisbären eine signifikante Isolierwirkung haben können. Die im Januar veröffentlichte Studie in der Zeitschrift Optics Express, herausgegeben von der Optical Society (OSA), könnte erhebliche Auswirkungen auf die Verbesserung der Gebäudedämmung haben.“ ¹³

Es ist erwähnenswert. Es geht um die Reduzierung der Wärmeverluste an der Oberfläche durch „Streuung von IR-Licht“. Dieser Streu-Effekt hat signifikante Isolierwirkungen. Es handelt sich um Prozesse aus der optischen Physik, also der Strahlungsphysik.

Praxisposition, empirische Beweise

Die Verbesserung des thermischen Verhaltens von innen beschichteten Wänden durch die Innenschicht ClimateCoating ThermoPlus führt zu einer Verringerung des Energieverbrauchs. Dies entspricht praktischen Erfahrungen, Referenzen und Beweisen. Demnach liegt das Einsparpotenzial bei etwa 10 bis 15 %, in Ausnahmefällen bis zu 40 %.

Mittlerweile ist eine Übersicht über das Einsparpotenzial durch Innenbeschichtungen mit ClimateCoating-Technologie verfügbar. Klimaanalysen im Raum, zusammen mit anderen Tests, belegen, dass die ClimateCoating-Oberflächenbehandlung die Erwärmung des Raums verkürzt, das Abkühlen verlangsamt und die Luftfeuchtigkeit im Raum in Richtung des Optimums reguliert.

Eine privat initiierte Messreihe aus Portugal zeigt ebenfalls: ClimateCoating erhöht die Oberflächentemperaturen und gleichzeitig kommt es zu einer Ausgleichung – die gefühlte Temperatur steigt. Zudem wird die Luftfeuchtigkeit im Raum reguliert und die Wand entfeuchtet.

Zitat: „Nachdem ich die Hälfte der Decke gestrichen hatte, bemerkte ich schon den Effekt, es war definitiv kein kalter Punkt mehr.“

Bemerkenswert an dieser Messung war, dass die Oberflächentemperatur der Wand und die Lufttemperatur im Raum fast gleich waren. Nach der Theorie des Wärmeübergangskoeffizienten U würde dies bedeuten, dass der innere Widerstand beim Wärmeübergang nahezu vollständig eliminiert wurde.

Nach der Anwendung der Beschichtung ist eine deutliche Konvergenz der Temperaturen sichtbar. Ein Wärmewiderstand mit dem Wert 0 würde jedoch bedeuten, dass die Wärme an diesem Punkt unkontrolliert fließt – die Raumtemperatur und die Oberflächentemperatur wären gleich. Andernfalls würde jeder innere Wärmewiderstand größer als 0 eine Änderung der Oberflächentemperatur verursachen, d. h. die Oberflächentemperatur wäre etwas niedriger als die Raumtemperatur.

Dieser Widerspruch entsteht jedoch nur in der U-Wert-Theorie, die im Wesentlichen keine Strahlungsprozesse kennt. In der U-Wert-Theorie wurde das Volumen des Baumaterials sowie seine spezifische Wärmekapazität aus der Fourier-Gleichung der Wärmeleitung entfernt, sodass die isolierende Fähigkeit als umgekehrter Wert der Wärmeleitfähigkeit dominiert.

ClimateCoating und thermischer Komfort

Die Verwendung der ClimateCoating-Oberflächenbehandlung führt zu Energieeinsparungen, da der thermische Komfort im Raum verbessert wird, sodass dasselbe Komfortniveau mit weniger Energieaufwand für die Heizung erreicht wird.

Im Zusammenhang mit der Fassadenisolierung (Wärmedämmung nach DIN 4108) geht die U-Wert-Theorie von einer Erhöhung der Oberflächentemperatur der Außenwand von der Innenseite aus, was sich auf den Komfort und die Vorbeugung von Schimmelbildung auswirkt.

Dieser Effekt kann mit der ClimateCoating-Beschichtung erreicht werden, wie viele Referenzen und wissenschaftliche Bewertungen belegen. Die Verbesserung des thermischen Komforts führt hier zu Energieeinsparungen, da die Nutzer des Raums die Thermostate der Heizkörper etwas herunterdrehen können, ohne auf thermischen Komfort verzichten zu müssen.

Primär sind es die Oberflächenprozesse durch die ClimateCoating-Beschichtung, die fast unabhängig von der Qualität der Wand sind (sofern ein Mindestniveau gegeben ist). Nach der Einsetzung in die U-Wert-Formel bedeutet der Wärmewiderstand der ClimateCoating-Beschichtung eine Erhöhung des inneren Widerstands gegen den Wärmeübergang Rsi.

Die Norm ISO 7730 befasst sich mit der Ergonomie des thermischen Komforts. Thermischer Komfort (Bewertung „0“ oder „neutral“ auf einer Skala von +3 = zu heiß bis -3 = kalt) ist „die Bedingung, unter der Zufriedenheit mit der thermischen Umgebung festgestellt wird“.

Es besteht ein Gleichgewicht zwischen der Wärmeproduktion des menschlichen Körpers, die mit der Aktivität verbunden ist, und der aktuellen Wärmeabstrahlung in die Umgebung, ohne dass sich der Körper speziell anpassen muss („thermischer Stress“).

Die Variablen des thermischen Feldes in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit sind

• Strahlungstemperatur θrmt,
• Lufttemperatur θa,
• relative Luftgeschwindigkeit vrel a
• Luftfeuchtigkeit pa (partieller Dampfdruck).

Entscheidend ist der Einfluss der Temperatur. Wenn sich die Lufttemperatur und die Strahlungstemperatur nicht wesentlich unterscheiden (was im Hinblick auf die Komfortbedingungen nicht der Fall sein sollte), können beide Temperaturen zu der „wahrgenommenen“ oder „operativen Temperatur“ zusammengefasst werden:

θop = ( θa + θrmt )/2

Für Räume, die für den dauerhaften Aufenthalt verschiedener Personen vorgesehen sind, können Anforderungen an ein hohes Komfortniveau formuliert werden (entsprechend PPD < 6 %):

• Änderungen der Betriebstemperatur im Raum und über die Zeit: Δθop = ±0,8 K (max.)
• Begrenzung des Zugluft-Risikos auf DR < 8 %: vrel < 0,08 m/s
• Asymmetrie der Strahlungstemperatur (Decke/Boden): Δθr_ass < 5 K
• Vertikaler Temperaturunterschied zwischen Kopf und Knöchel für eine sitzende Person Δθ 1,1_0,1 m < 2 K
• Auch die Gesamtzahl der noch zulässigen Änderungen der operativen Temperatur im Zeitverlauf ist begrenzt.

Ein weiterer Anspruch der Norm ISO 7730 bezieht sich auf den Sommerkomfort in klimatisierten Räumen, nämlich die Sicherstellung, dass der Grenzwert des Blasenfaktors nicht überschritten wird. Systeme zur Feuchtigkeitsregulierung sollten in der Lage sein, den partiellen Dampfdruck unter 1910 Pa (= 19,1 hPa) zu halten, was einer Taupunkttemperatur von 16,8 °C entspricht.

Zuverlässige Beweise für die energieeinsparende Wirkung der ClimateCoating-Beschichtung liefern nicht nur praktische Referenzen, sondern auch wissenschaftliche Beweise in Form von Analysen des Innenklimas, die sich mit den oben beschriebenen Parametern der Norm ISO 7730 für den Komfort befassen.

Analysen des Innenraums als wissenschaftlicher Beweis

Die folgenden Analysen des Innenklimas wurden über einen Zeitraum von 15 Jahren durchgeführt: ¹⁶

2. 2005, Deutschland, im Bürogebäude DW in Bonn
3. 2009, Schweden, im Bibliotheksgebäude in Stockholm
4. 2010, Deutschland, im Bürogebäude IVG in Bonn
5. 2014, Niederlande, im Altenheim Driebergen
6. 2015, Niederlande, im Altenheim Amersfoort
7. 2019, Niederlande, im Rathausgebäude der Stadt Breda

Die durchgeführten Messungen belegen sowohl die energetische und klimatische Wirkung der ClimateCoating-Beschichtung als auch die Produktaussagen.

Eine Messreihe wurde von Prof. Dr.-Ing. Peter Marx von der TFH Berlin, Labor für elektronische Messtechnik (Abteilung VII: Elektrotechnik und Präzisionsingenieurwesen) und MX Elektronik durchgeführt.

Es wurde der Innenklimaanalysator MS 01A verwendet, über den bereits in der Fachzeitschrift „Heizung – Lüftung – Haustechnik“ 26 (1975) Nr. 9, S. 317-321 berichtet wurde. Eine Erklärung zu diesem Thema finden Sie im Anhang. Nach Jahren können in der technischen Literatur Berichte über ähnliche Messgeräte (Katathermometer, Frigometer, klimatische Summenmessgeräte mit bipolarem Transistormesssensor) und Methoden gefunden werden. ¹⁷

Die durchgeführten Messungen zeigten folgende Effekte:

• Der Raum, der mit ClimateCoating behandelt wurde, erwärmt sich schneller.
• Der Raum, der mit dem ClimateCoating-Anstrich behandelt wurde, kühlt langsamer ab.
• Der ClimateCoating-Anstrich verbessert den thermischen Komfort durch
  • erhöhte Oberflächentemperatur der umgebenden Oberflächen
  • gleichmäßigere Verteilung der Oberflächentemperatur der Hülle
  • das resultierende verbesserte wahrgenommene (operative) Temperaturgefühl
  • Reduzierung der Luftbewegung im Raum (Zugluft)
• Der ClimateCoating-Anstrich reguliert die Luftfeuchtigkeit (dämpfende Wirkung).
• Der ClimateCoating-Anstrich erzeugt einen sommerlichen Kühleffekt.

Messungen mit Infrarotkameras (Referenzstreifenmethode)

Im Jahr 2018 wurde diese Frage durch ein Experiment mit einer hochauflösenden Infrarotkamera untersucht: Kann das Verhalten beim Heizen und Kühlen gemessen werden, ohne die Klimaanalyse im Raum durchzuführen? ¹⁸

Die Wand, die mit dem ClimateCoating-Anstrich behandelt wurde, erwärmt sich schneller und kühlt langsamer als die Wand, die mit herkömmlicher Emulsionsfarbe behandelt wurde. Die Thermokamera hat eine hohe Auflösung und die Messlinie bleibt dank des Stativs konstant. Der Sprung in der Erwärmung der Folie wird durch die Tatsache verursacht, dass sie auf eine Folie zur Längenmessung aufgebracht wurde, die an der Wand befestigt war.

Zunächst bestätigten die Messungen die empirische Beobachtung, dass Oberflächen, die mit dem ClimateCoating-Anstrich behandelt wurden, sich schneller erwärmen und langsamer abkühlen als herkömmliche Anstriche. Dies führt zu Energieeinsparungen beim Heizen sowie zu besserem thermischen Komfort, wie es bereits in früheren Klimaanalysen im Raum nachgewiesen wurde.

Bemerkenswert ist die lange Haltbarkeit der thermischen „Handabdruck“-Aufnahmen im Infrarotbereich. Diese waren auf dem Kameramonitor mehr als 4 Minuten sichtbar. Nach der gängigen Theorie sollte jedoch die Wärme, die die Hand in den Körper einbringt, schnell durch Wärmeleitung und Strahlung abgeführt werden.

Es ist offensichtlich, dass auch Baumaterialien wie Beton die Fähigkeit zur Wärmespeicherung haben, obwohl dieser zeitliche Faktor in der U-Wert-Theorie nicht berücksichtigt wird – ebenso wie die Speicherfähigkeit (Null-Einstellung in der Fourier-Gleichung der Wärmeleitung, und somit die einzige Position der Wärmeleitung).

Die Phänomene der schnelleren Erwärmung und langsameren Abkühlung der mit ClimateCoating behandelten Musteroberflächen, die bereits aus Klimaanalysen im Raum und Feldberichten bekannt sind, konnten reproduziert und damit im Test mit einer IR-Kamera als Messgerät nachgewiesen werden. Auch der Einfluss der Masse der Probeoberfläche unter der Beschichtung ist erkennbar.

Diese Messreihe wurde 2022 am selben Ort wiederholt, diesmal mit einer Hand-IR-Kamera von Fluke. ¹⁹

Infolgedessen wurde positiv festgestellt:

Die Oberflächen, die mit dem ClimateCoating-Anstrich behandelt wurden,

• erwärmen sich schneller im Vergleich zu „Farbe“.
• erreichen eine höhere Oberflächentemperatur.

Der Temperaturabfall nach dem Ausschalten der Infrarotlampen erfolgt

• für „Farbe“ und „ClimateCoating“ gleichermaßen abrupt.
• auf nahezu gleiche Werte für beide Oberflächen.

Der Einfluss der Masse zeigt sich in der Betonwand mit der Oberflächenbehandlung

• bei geringerer Temperaturerhöhung während des Heizens.
• bei langsamerem Abkühlen.

Im Verlauf dieser Messreihe war es notwendig zu klären, ob der signifikante IR-Reflexionswert der ClimateCoating-Beschichtung nachgewiesen werden kann. ²⁰

Die Teststreifen sind spezielle Klebebänder mit einem Wert von = 0,95 (Epsilon, Emissionswert). Der Standardwert für IR-Kameras ist = 0,95, der gebräuchlichste Emissionswert für Baustoffe ist = 0,95. Die Oberflächentemperatur des Referenzstreifens wird gemessen und dann die des getesteten Oberflächenbereichs daneben. Wenn der gleiche Wert angezeigt wird, hat die Oberfläche eine Emissivität von 0,95. Wenn ein anderer Wert angezeigt wird, stellen Sie in der IR-Kamera einen anderen Emissionswert ein, bis die Oberflächentemperaturen des Referenzstreifens und der getesteten Oberfläche übereinstimmen.

Diese Messungen wurden wiederholt, um den Messfehler, der durch die Menge der Daten verursacht wird, statistisch zu verringern. Schließlich wurde das Ergebnis der ersten Messung bestätigt: = 0,92 für die ClimateCoating-Innenbeschichtung.

In Anbetracht der Beziehung E = A und A + R = 1, d.h. E + R = 1, stellt sich die Frage: Wie kann eine Innenbeschichtung ohne signifikante messbare IR-Reflexion (low-e) den thermischen Komfort verbessern?

Definition der IR-Reflexion und Rückstreuung für ClimateCoating

Der Emissionswert von 0,92 ist dem Wert von 0,95 nahe und weit entfernt von den sogenannten Low-E-Beschichtungen. Ein Emissionswert von 0,92 bedeutet, dass auch der Absorptionswert 0,92 beträgt und nur 8 % reflektiert werden. Dies erklärt jedoch nicht den Anstieg der Oberflächentemperatur. Es wäre auch logisch anzunehmen, dass ein hoher Reflexionswert zu einem Verlust von Strahlung von der umgebenden Oberfläche führen sollte – und daher sollte die Oberflächentemperatur sinken.

Der grundlegende Unterschied zwischen der ClimateCoating-Beschichtung und herkömmlicher Farbe besteht darin, dass die Membran transparent, genauer gesagt halbtransparent ist. Nur etwa 8 % der einfallenden Wärmestrahlung werden reflektiert, 92 % absorbiert die Membran. Bei einer nicht transparenten Farbe wird die Wärme direkt übertragen, d.h. auf kurzem Weg durch den Innenputz in das Baumaterial der Wand.

Andererseits bewirkt die Rückstreuung in der ClimateCoating-Membran die Ansammlung von Wärme und damit eine erhöhte Oberflächentemperatur. Die Strahlung bleibt zwar gleich, aber ihre Intensität steigt – die Menge an Wärme, die im Raum gehalten wird.

Anhang

Erklärung der Analyse des Innenklimas nach Prof. Dr.-Ing. Peter Marx

Der Innenklimaanalysator, der 1975 von Prof. Dr.-Ing. Marx, TFH Berlin, und Ing. Schlüter, Bundesgesundheitsamt, entwickelt wurde, zeichnet mehrere Kriterien des Innenkomforts auf. Bedingungen und Auswirkungen können somit objektiviert werden. Das Gerät funktioniert zuverlässig und liefert nützliche Ergebnisse. Leider konnte das Messgerät bisher nicht in einer praktischen, kleinen und modernen Form zu einem erschwinglichen Preis in Serie produziert werden. Das Hauptproblem ist das Desinteresse von Kreisen, die sich professionell mit dem Innenklima befassen. Diese Haltung wird auch durch Interessen bestimmt, was auch den Zustand der Normen betrifft.

Das Ziel dieses Dokuments ist es zu erklären, dass der Prozess relativ einfach und praktisch anwendbar ist, basierend auf der durchgeführten Messung. Das Ergebnis ist eine umfassende objektive Bewertung des Innenklimas. Die Vorteile können im Schritt-für-Schritt-Leitfaden eingesehen werden, den Sie hier finden.

Ein weiteres Ziel ist es, einen Partner zu finden, der in der Lage ist, ein Messgerät im modernen Design zu produzieren und es einer breiten Masse von Fachleuten zu einem erschwinglichen Preis anzubieten. Der zunehmende Einsatz trägt zur realistischen Aktualisierung der Normen bei. Der Hauptinhalt besteht darin, die Temperaturen in geschlossenen Räumen (Strahlungstemperaturen) in Übereinstimmung mit dem Raumwinkel aufzuzeichnen und diese in Normen und Berechnungsverfahren zu integrieren.

Sehr bekannt sind die stark vereinfachten Diagramme, die nur Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit enthalten (siehe Abbildung oben). Es ist bekannt, dass die Beschreibung des Innenklimas komplexer sein muss. Die Methode nach Professor Marx erfüllt diese Anforderung. Es werden folgende klimatische Parameter gemessen:

• Lufttemperatur im Trockenzustand
• Lufttemperatur bei Feuchtigkeit
• Durchschnittliche Oberflächentemperatur der Hülle
• Gefühlte Temperatur
• Luftbewegung
• Relative Luftfeuchtigkeit im Raum

Das Prinzip ist genial einfach: die schwarze Kugel reagiert auf die Temperatur der Konvektion und Strahlung, die goldene Kugel nur auf Konvektion (α = ε = 0). Ein weiterer Sensor ist auf einem Stativ platziert und vor den Auswirkungen der Strahlung geschützt.

Das Nomogramm, das für die metrologische Aufzeichnung und Auswertung erforderlich ist, stellt alle oben genannten gemessenen Größen dar. Alle Skalen, egal ob sie Linien oder Kurven sind, stellen eine Darstellungsfunktion im kartesischen Koordinatensystem dar. Es handelt sich also um wissenschaftliche Beziehungen, die durch Formeln repräsentiert werden können. Zum Beispiel ist die gefühlte Temperatur der Durchschnitt der Oberflächentemperatur der Hülle und der Lufttemperatur im Raum.

Messungen der Reflektivität im Labor

Der rote Pfeil verweist auf die Beziehungen nach dem Wien’schen Verschiebungsgesetz (Raumtemperatur): 15 °C = 10,0 µ, 20 °C = 9,9 µ, 25 °C = 9,7 µ. Im Zusammenhang mit den Klimaanalysen im Raum stellt sich die Frage: Wie kann ein Innenanstrich ohne signifikante messbare IR-Reflexion den thermischen Komfort verbessern?

Überlegungen zur Grundlage des Berechnungsmodells für das Innenklima

Vorwort

Es geht um Infrarotstrahlung / Wärmestrahlung / Strahlungswärme und Komfort. Dieses Dokument ist (noch) nicht abgeschlossen, da es als Arbeitsdokument aktualisiert wird, sobald neue Entdeckungen und Ergebnisse eingearbeitet werden. Es soll eine breite Zielgruppe ansprechen, daher ist es etwas einfacher formuliert.

Grundlagen

Das U-Wert-Diagramm ist ein sehr vereinfachtes Modell. Es ist so vereinfacht, dass es der Realität, den Prozessen im Gebäude, nur in begrenztem Maße entspricht. Es gibt zwei Steuergrößen (Wert 1 = innere Lufttemperatur, Wert 2 = äußere Lufttemperatur) und den Wärmewiderstand des Bauelements.

Das Ergebnis ist ein konstanter Wärmefluss nach außen. Die Variable „Wärmeübergangswiderstände“ innen und außen (Baurecherche aus den 1920er Jahren, J. S. Cammerer) sind zu kompliziert für Berechnungen und analytische Auswertungen, daher wurden sie auf konstante Werte normiert. Ihr Ursprung ist nicht bekannt.

Einige einfache Beispiele zeigen, warum diese Theorie nicht praktisch ist.

Situation im Winter, drinnen +20 °C, draußen -10 °C. Die Sonne erwärmt die Wand des Hauses auf +40 °C, die Oberfläche auf mehr als +20 °C. Solange die Temperatur über +20 °C liegt, findet kein Wärmefluss von innen nach außen statt. Diese Unterbrechung des Wärmeflusses beeinflusst das Gleichgewicht. Durch diese Barriere wird der Wärmefluss vorübergehend blockiert, wodurch die Wärmeverluste reduziert werden.

Auf Basis der gemessenen Lufttemperaturen im Innenraum und der Oberflächentemperaturen der Wand, die nach der Anwendung des ClimateCoating-Anstrichs gleich sind, ist der Widerstand beim Wärmeübergang im Inneren also = 0? Der Wärmefluss q sollte nun gegen unendlich gehen, wenn davor kein Wandwiderstand vorhanden wäre.

Typische Situation für das Temperieren, d.h. das Gebäude ist nicht „geheizt“, sondern wird in ein warmes Umfeld gebracht. So wurde es vielfach in Bayern in Museen und anderswo praktiziert und später in die moderne Zeit übernommen und als neu verkauft.

Diese Situation kann nicht einmal mit dem U-Wert-Diagramm dargestellt oder erklärt werden. Die Lufttemperatur ist nicht die entscheidende Größe, sondern sie steht dahinter. Nach der Theorie des Wärmeübergangskoeffizienten U müssten aufgrund des „schwachen“ Wärmeübergangskoeffizienten U der Wand enorme Wärmeverluste auftreten; praktisch würde die Umgebung beheizt und nicht das Innere. In der Praxis arbeitet das System mit niedrigen Verbrauchswerten und ist gleichzeitig gegen aufsteigende Feuchtigkeit geschützt.

Literatur zur Temperaturregelung:

• TEMPERATUR – VERFAHREN FÜR WÄRMEBAUWERKE, RÄUMLICHE TEMPERATUREN UND KLIMAISIERUNG IN MUSEEN UND ANDEREN GEBÄUDEN LANDESSTELLE FÜR DIE NICHTSTAATLICHEN MUSEEN IN BAYERN, Verlag:

Landesstelle für die nichtstaatlichen Museen beim Bayerischen Landesamt für Denkmalpflege, Prinzregentenstr. 3, 8000 München 22, Herausgeber: Henning Großschmidt, Herausgeber: Dr. Wolfgang Stäbler, München, Juni 1992

• Temperaturregelung von Bauelementen in Theorie und Praxis, EURA-Ingenieure, Neumarkterstr. 75, 81673 München, 15.03.2006

• Schloss Schönbrunn in Wien und Kunstforum Ostdeutsche Galerie Regensburg: „Klima in Museen und historischen Gebäuden. Die Temperierung“, 2004, als Band 9 der wissenschaftlichen Reihe Schönbrunn – Band der Literatur dort ebenfalls.

Da jetzt klar ist, dass das Berechnungsmodell nur schwer aus dem U-Wert-Diagramm abgeleitet werden kann, könnte es notwendig sein, ein anderes Modell zu entwickeln. Zu Beginn sollte dies ohne Stadtplanung erfolgen, d.h. alle Räume sollten die gleiche Luftinnentemperatur haben, damit die inneren Wände aufgelöst werden können. Der Mensch steht im Mittelpunkt dieses Raum-Modells, da Häuser für Menschen gebaut werden und zur Schaffung komfortabler Bedingungen für sie Heizung notwendig ist. Die Steuergröße ist nicht primär die Raumlufttemperatur.

Der erste Schritt ist die Erstellung eines 2-D Modells. Die Quelle der Infrarotstrahlung ist der Strahlungsübergang, der an der Innenseite der äußeren Wand stattfindet. Dennoch kann der Zustand der Außenwand nicht vollständig vernachlässigt werden. Wenn man sich vorstellt, wie es in einem Haus mit 10 cm dicken Wänden aussieht, wird der Bedarf an minimaler Wärmedämmung offensichtlich. Dies ist der Fall bei der typischen Wandstärke von 36,5 oder 38 cm plus Putz. Irgendwann nach unten wird ein Grenzwert erreicht, der spätestens bei 24 cm dicken Ziegelwänden erreicht wird.

Für die Modellierung ist das entscheidende Kriterium der Komfort. Neben einer gut entwickelten Symmetrie gehören auch kleine Unterschiede in den Oberflächentemperaturen dazu, selbst wenn die Strahlungsheizung nur vorübergehend eingeschaltet ist.

Ein weiterer Aspekt ist die Definition des inneren Widerstands beim Wärmeübergang. Bei der Strahlungsheizung gibt es keinen Widerstand beim Wärmeübergang. Entscheidend ist die Absorption der Wärmestrahlung und die Rückstrahlung in den Raum (Emission, Sekundärstrahlung). Es gibt klare Beziehungen:

α + ρ = 1 und α = ε

Die einzige „Widerstandskraft“ gegenüber Wärmestrahlung ist daher schwache Absorption oder Emission. Die Intensität der Strahlung ist durch das sogenannte T-Viereck-Gesetz (Stefan-Boltzmann-Gesetz) definiert, das Wien’sche Verschiebungsgesetz gibt die maximale Wellenlänge bei gegebener Temperatur an.

Der Betrieb von Strahlungsheizungen ist nicht kontinuierlich, sie werden ein- und ausgeschaltet. Diese können einfach mit 1 und 0 auf einer Zeitachse dargestellt werden. Für die Oberflächentemperatur der Strahlungsquelle entsteht ein sägezahnartiges Muster. Das Verhalten beim Heizen und Kühlen, das hier abgelesen werden kann, hängt von den verwendeten Materialien und der Systemkonstruktion ab. Die Kurve für die Oberflächentemperaturen im Raum ist jedoch viel flacher.

„Bauphysikalische“ (und nicht: physiologische) Größe ist die gefühlte Temperatur:

t_e = (t_L,tr + t_u) : 2.

t_L,tr = hier wäre ideal.

Wo:

• t_e Gefühlte Temperatur
• t_L,tr Trockene Lufttemperatur
• t_u Umgebungstemperatur, durchschnittliche Oberflächentemperatur der umgebenden Oberflächen

Ein numerisches Beispiel sollte die Bedeutung dieses objektiven Parameters verdeutlichen:

• Konvektion: t_e = (24,0 + 20,0) : 2 = 22 °C
• Infrarotheizung: t_e = (22,5 + 21,5) : 2 = 22 °C

Δ t_L,tr = 2,5 K — 2,5 x 6,0 = 15% Energieeinsparung beim Heizen (Regel: 6% pro 1°C)

Die Innenluft wird durch Konvektion erwärmt, was mit der Situation an der Erdoberfläche vergleichbar ist, bei der die durch Konvektion erwärmte Luft aufsteigt und das Wetter beeinflusst.

Die Erwärmung der Luft auf die Temperatur tL_,tr ist also sekundär, aber sie hat eine Bedeutung wegen _te. Dass _Strahlungsheizung auch im Vakuum funktioniert, hat eher akademische Bedeutung, sollte aber nicht unerwähnt bleiben. Luft ist vorhanden, daher muss sie auch nach den Komfortkriterien angepasst werden.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass immer Konvektion und Strahlung vorhanden sind. Diese Beziehung ist wichtig. In der Tabelle sind die Referenzwerte aufgeführt.

System	Anteil Strahlung	Anteil Konvektion
Kachelofen	80%	20%
Stahlplattenheizkörper	20%	80%
Stahlplattenheizkörper, mod.	40%	60%
Flächenheizung	60%	40%
IR-Heizung	70%	30%

Aus den vorherigen Überlegungen ergeben sich folgende Tatsachen:

Abgeleitete Thesen

Die abgeleiteten Thesen:

1. Es muss eine minimale Wärmedämmung der Gebäudehülle gewährleistet werden.
2. Entscheidend für den Wärmeübergang durch Außenwände ist die Wärme-Diffusivität – und nicht die Wärmeleitfähigkeit.
3. Einige Bilanzdaten bleiben unverändert:
   1. Innere Gewinne
   2. Wärmeverluste durch Belüftung
   3. Solargewinne durch Fenster
   4. Als Kompromiss: Solargewinne durch Außenwände sind nach der Norm 0.
4. Das Komfortkriterium hat Vorrang. Dies betrifft insbesondere t_e.
   1. t_L,tr und hier: wenn möglich = 0
   2. t_L,tr = 19…20°C
   3. c. Aufgrund der Konvektionsheizung bleibt die Lufttemperatur hinter der Oberflächentemperatur der Wand zurück.
5. Ein hoher Grad an Symmetrie der Beheizung ist erforderlich:
   1. Von den Hüllflächen relativ hoch
   2. Keine Strahlungsabsorber
   3. Geringe Konvektion = Symmetrie der Lufttemperatur

Definition des Zielwerts

Zusammenfassung: Die Theorie des U-Werts. Gegeben sind T_i und T_a. Materialparameter d (Wandstärke) und λ (Wärmeleitfähigkeit) definieren den Wärmewiderstand der Wand durch ihr rein leitendes Verhalten (Wärmeleitung). Das Ergebnis ist der Wärmefluss q und der Heizbedarf Q_h.

Bezüglich der Wärmestrahlung: Die Ausgangsleistung wird durch die Strahlungsintensität I_IR im Zeitverlauf definiert. Zwischen diesem Wert und dem Energieverbrauch P befindet sich der Wirkungsgrad als Faktor, der vom System und der Marke abhängt. Der Wert der Sekundärstrahlung wird durch den Zustand der Oberfläche definiert. Die Strahlungsintensität I_IR muss reguliert werden, um ein angenehmes Temperaturgefühl t_e zu erzeugen. Die Luftbewegung v_L und die Luftfeuchtigkeit Φ rel. LF) müssen im optimalen Bereich liegen.

Die gefühlte Temperatur t_e hängt vor allem von der mittleren Temperatur der umgebenden Oberfläche t_u ab. Dies ist wiederum messbar abhängig.

t_u = Σf ( T_o,i ; ε_IR,i ; F_i ; d_i )

Wo:

i – Index des Teilbereichs

T_o – Oberflächentemperatur

ε_IR – Emissionsverhalten im Bereich von 9,75…10,0 µm

d – Abstand zwischen den einzelnen Flächen

Die einzelnen Flächen sind flach und vertikal (Wand) oder horizontal (Decke) angeordnet. Der Abstand hängt von der Position der Person (des Innenklimaanalysators) ab und beeinflusst die Intensität der eingehenden Strahlung oder auch den reinen Verlust der Strahlung zu den Strahlungskühlern (z.B. Fenster, die „Kälte abstrahlen“).

Beschreibung des Problems

Umfangreiche empirische und wissenschaftliche Studien (insbesondere Raumklimaanalysen) haben gezeigt, dass Innenanstriche mit ClimateCoating die Komfortbedingungen verbessern und dadurch Energieeinsparungen beim Heizen ermöglichen. Die Ursachen sind, wobei alle anderen Faktoren sowie das Heizsystem unverändert bleiben:

• Erhöhte Oberflächentemperaturen
• Reduzierte Unterschiede in den Oberflächentemperaturen
• Insgesamt kann gesagt werden, dass die Veränderung _tu zu einer Verbesserung in _te geführt hat

Hier entsteht jedoch ein scheinbarer Widerspruch: Wenn α + ρ = 1 und α = ε, dann bedeutet eine erhöhte Oberflächentemperatur eine erhöhte Emission und eine verringerte Reflexion. Bei ClimateCoating ist jedoch der entscheidende Mechanismus der sogenannte IR-Reflex (Streuung, Rückstreuung). Das Besondere im Vergleich zu rein undurchsichtigen Oberflächen ist, dass die eintreffende Strahlung zunächst absorbiert wird, sich dann jedoch aufgrund von Streuungsprozessen auf erheblich verlängerten Wegen (Verteilung in der Membran) bewegt und „zurück in den Raum gestreut wird“.

Diplomarbeit:

Deshalb muss es einen deutlichen Unterschied zu undurchsichtigen Oberflächen geben, weil grundlegende physikalische Gesetze nicht überschritten werden können. Die erhöhte Oberflächentemperatur der Hüllflächen wird durch die Anwesenheit einer Wärmestrombarriere verursacht: Rückstreuung in der Membran mit hohlen Mikrosphären.

Die in Shnirovs Modell beschriebenen Prozesse für die Mie-Streuung können durch Simulationen dargestellt werden. Wenn die Wärmeakkumulation aus der Netzwerktheorie (Isoliereffekt durch verlängerte Wärmeleitungspfade) hinzugerechnet wird, muss die akkumulierte Wärme laut Modell zurückstrahlen.

Zusatz: Einige strahlungsphysikalische Phänomene im Infrarotbereich (1)

Korrelation zwischen Temperatur und maximaler Wellenlänge Korrelation zwischen Temperatur, Emission und Strahlungsintensität

Zusatz: Einige strahlungsphysikalische Phänomene im Infrarotbereich (2)

Dieses Bild endet im NIR (IR-B) bei etwa 3,0 µm (Grafik: Matthias M., wikimedia commons)

Die Klassifikation der IR-Strahlung, 0 K = -273,15 °C In der angloamerikanischen Region:

0,78 – 1,4 µm nahe Infrarot

1,4 – 3,0 µm kurze Wellenlänge

3 – 8 µm mittlere Wellenlänge

8 – 15 µm lange Wellenlänge

15 µm – 1 mm entfernte Infrarotregion

Zusatz: Optischer Streuung von Infrarotstrahlung in der Membran

Im Jahr 2012 – 2013 entwickelte das Inbitec e.V. Institut, Berlin Buch, ein Simulationsprogramm basierend auf Comsol Multiphysics (Software für die Berechnung von Finite-Elementen) zur realistischen Berechnung empirisch gestützter Werte zur Verbesserung der Raumklimabedingungen und Energieeinsparungen beim Heizen durch den Einsatz der Technologie der thermokeramischen Membranen (ClimateCoating) als Innen- und/oder Außenschicht von Gebäuden. ²¹

Gleichzeitig wurde ein geeignetes Messgerät (miniaturisierter Raumklimaanalysator nach dem Modell von Professor Marx) zur Überprüfung der Berechnungen durch Messungen entwickelt.

Ein Bestandteil der Programmentwicklung war auch ein Berechnungsmodul zur Optimierung der Verteilung des Durchmessers der keramischen Hohlmikrosphären, die der Beschichtung zugesetzt wurden, um die Rückstreu-Eigenschaften (Mie-Streuung und Rückstreuung im IR) zu verbessern.

Ergebnis der Untersuchung:

„Es ist uns gelungen zu zeigen, dass der Farbeffekt zwei grundlegende Eigenschaften hat. ²²

Ein hoher Anteil an Vakuum-Mikrosphären in der Beschichtung erzeugt zunächst einen Isoliereffekt; gleichzeitig erzeugt die hohe Verdünnung der Acrylkomponente eine deutlich niedrigere Wärmekapazität.

Die eintreffende Strahlung wird stark gestreut und absorbiert.

Diese Eigenschaften (Streuung und Absorption in Kombination mit niedriger Wärmekapazität) bewirken, dass

die Farbe an der Oberfläche schnell erwärmt wird und wenig Wärme an die kalte Rückseite abgibt.

Dies schafft eine wärmerer Oberfläche für die Person im Raum, die natürlich auch Wärme an die Person abstrahlt. Die Menschen empfinden dies als angenehm, selbst bei geringfügigen Temperaturerhöhungen, und eine gute Atmosphäre entsteht schnell.

In Kombination mit einem Strahlungsheizsystem ermöglicht dies eine deutliche Reduzierung der Heizleistung. Gleichzeitig wird die Luftzirkulation verringert, da bei einer kalten Wand keine hohe Zirkulation nach unten mehr auftreten kann. Bei einem Kältebrücken wie im Bild dargestellt, wird gleichzeitig eine Isolierung geschaffen, die die Bildung einer feuchten Ecke verhindert.“

Überlegungen zur mathematischen Integration in die Formel für den U-Wert

Teplotwerte können verändert werden, ohne dass es zu nennenswerten Änderungen kommt. Sie können die Schichten der Komponenten ändern, wodurch sich der U-Wert ändert. Wenn Sie den inneren Wärmedurchgangswiderstand Rsi ändern, da wir über Prozesse an der Oberfläche der Wand sprechen, wird dies die Oberflächentemperatur beeinflussen. Um eine höhere Oberflächentemperatur zu erreichen, muss ein niedrigerer Wert von Rsi verwendet werden als der normalisierte Wert von 0,13. Im Beispiel: Rsi mit einem Wert von 0,03, dann wird aus 17,8 °C 21,63 °C. Das Ergebnis der Struktur der Formel ist jedoch ein höherer U-Wert (1,38 statt 1,21).

Durch das Einfügen des ClimateCoating-Lacks als erste Schicht der Komponente auf der Innenseite mit einem äquivalenten Wärmeleitwert wird eine erhöhte Oberflächentemperatur erreicht. Hier wird aus 17,8 °C 22,19 °C. Der Nachteil ist ein starker Temperaturabfall hinter dem Anstrich. Dies ergibt sich aus der Struktur der Formel und tritt in der Praxis nicht auf.

Das Bild zeigt eine andere grafische Implementierung der Temperaturkurven der Varianten „Stock“ und „TS-I c“ (ClimateCoating) im Vergleich. Diese Darstellungsform macht die Fakten transparenter.

Sie können die verringerte Raumlufttemperatur und die erhöhte Oberflächentemperatur sehen. Da Strahlungsprozesse nicht durch das U-Wert-Diagramm dargestellt werden können, sollte hier eine Erklärung hinzugefügt werden: Die Erhöhung der Oberflächentemperatur und die Rückstrahlung von Wärme in den Raum sind die Hauptereignisse, die die Energiebilanz beeinflussen.

Der Temperaturabfall zwischen der ClimateCoating-Membran und der verputzten Wandoberfläche ist auffällig. Dies illustriert die thermische Impedanz (lat. impedere: bremsen, verhindern) – sekundär kommt es zu einer verringerten Wärmeübertragung q. Im Beispiel: Der Rückgang der Innentemperatur von 23 °C auf 19 °C und die Erhöhung der Oberflächentemperatur von 17,8 °C auf 18,3 °C senken den U-Wert effektiv um 33 %.

Angesichts der dynamischen Eigenschaften der ClimateCoating-Membran, deren Wirksamkeit bisher nur unter realen Übergangsbedingungen ausreichend nachgewiesen wurde, hat sich die Anpassung der U-Wert-Theorie bewährt.

Im ersten Schritt – die Verringerung des inneren Widerstands beim Wärmedurchgang Rsi oder dessen Ersetzung durch RTSI – ist dies noch nicht ohne Widersprüche gelungen. Durch die Einführung des Berechnungswertes äqu kann ein glaubwürdiges und realistisches Ergebnis präsentiert werden. Zu Beginn handelt es sich um die Wärmeflussdichte q [W/m²] und die Wärmemenge Q [kWh].

Das Temperaturprofil, das nach diesem Schema berechnet wurde, muss noch messtechnisch angepasst werden; die Wirkung der ClimateCoating-Beschichtung wurde messtechnisch mehrfach nachgewiesen.

In jedem Fall sind Abweichungen zwischen den berechneten und gemessenen Temperaturwerten am Punkt x zu erwarten, die darauf zurückzuführen sind, dass das hier verwendete Schema strikt stationär ist und dass in der Praxis Übergangsbedingungen dazu führen, dass der Wärmefluss nicht gleichmäßig ist und auch umgekehrte Prozesse ablaufen können.

Das Ziel sollte jetzt die analytische und messtechnische Überprüfung der beiden Berechnungsvariablen λäqu und RTSI sein. Dies ist nur ein Vorschlag, es ist auch möglich, einen anderen Weg zu wählen, um die Praxis in die Berechnung zu übertragen.

Erstellt von: Dipl.-Ing. Matthias G. Bumann, Berlin Dipl.-Ing. Matthias G. Bumann, DIMaGB, Berlin; +49-30-67489727, Auf Bestellung und für: SICC Coatings GmbH; Berlin, +49-30-500196-0,

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