Elias Naber - Gebäudethermographie - verständlich gemacht für den Interessierten

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Copyright: © 2013 Elias Naber, Daniel Schmidt, Jannik Vorschütz, Hendrik Hidding, Abdul Sami Nassery, Thomas Keller, Ibrahim Ilik, Michael Stepanow, Damir Hrnjadovilc, Pouya Dibaj, Simon Kimueyer, Viktoria Schweikert, Bani Gh. Etemad, Matthias Palsherm, John Wasen, Anastasios Getsopulos, Sen Wu, Tobias Fögeling, Wilhelm Engelke, Markus Röttering, Max Hofbeck, Philip Nienhaus, Tim Schwalbe, Sebastian Kozlowski, David Engelke, Lukas Fleige, Benjamin Bellgrau, Kamil Pelka, Stefan Hecker

ISBN 978-3-8442-6769-3 (eBook)

ISBN 978-3-8442-6768-6 (Print on Demand)

PDF Version erwerbbar unter: www.epubli.de

Im Rahmen der Veranstaltung Mensch-Haus-Umwelt am Lehrstuhl für Nachhaltige Energiekonzepte (NEK) der Universität Paderborn, verfassten 29 engagierte Studierende aus verschiedenen Fachbereichen diese Broschüre als Leitfaden für die Gebäudethermografie. Das zweiwöchige Projekt im Februar 2013 wurde in Vertretung des Lehrstuhls für Nachhaltige Entwicklung von Herrn Dr. Ing. Dirk Prior betreut.

Als Grundlage diente hierzu die langjährige Erfahrung des Westfälischen Umweltzentrums (WUZ) auf dem Gebiet der Gebäudethermografie. Das Westfälische Umweltzentrum ist ein Kompetenzzentrum für Umweltfragen in der Region Paderborn. Auf Grundlage einer Kooperationsvereinbarung arbeitet das Westfälische Umweltzentrum, auf den Gebieten der Umweltforschung sowie des Technologie- und Wissenstransfers im Umweltbereich, eng mit der Universität Paderborn zusammen.

Die Broschüre gibt dem interessierten Endverbraucher einen kompakten und verständlichen Überblick über die Notwendigkeit von Gebäudethermografie. Es werden die technologischen und physikalischen Grundlagen erläutert sowie eine Interpretationshilfe von Thermogrammen ausgewählter Anwendungsfelder erarbeitet.

Vorwort Vorwort Im Rahmen der Veranstaltung Mensch-Haus-Umwelt am Lehrstuhl für Nachhaltige Energiekonzepte (NEK) der Universität Paderborn, verfassten 29 engagierte Studierende aus verschiedenen Fachbereichen diese Broschüre als Leitfaden für die Gebäudethermografie. Das zweiwöchige Projekt im Februar 2013 wurde in Vertretung des Lehrstuhls für Nachhaltige Entwicklung von Herrn Dr. Ing. Dirk Prior betreut. Als Grundlage diente hierzu die langjährige Erfahrung des Westfälischen Umweltzentrums (WUZ) auf dem Gebiet der Gebäudethermografie. Das Westfälische Umweltzentrum ist ein Kompetenzzentrum für Umweltfragen in der Region Paderborn. Auf Grundlage einer Kooperationsvereinbarung arbeitet das Westfälische Umweltzentrum, auf den Gebieten der Umweltforschung sowie des Technologie- und Wissenstransfers im Umweltbereich, eng mit der Universität Paderborn zusammen. Die Broschüre gibt dem interessierten Endverbraucher einen kompakten und verständlichen Überblick über die Notwendigkeit von Gebäudethermografie. Es werden die technologischen und physikalischen Grundlagen erläutert sowie eine Interpretationshilfe von Thermogrammen ausgewählter Anwendungsfelder erarbeitet. Projektteam Projektteam Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Vom Wärmestrom zur Bauphysik 3 Dichte und hochgedämmte Wandaufbauten 4 Funktionsweise und Anwendungsfelder der Thermografie 5 Thermogramme potenzieller Wärmeverlustquellen an Gebäuden 5.1 Fassade 5.2 Sockelbereich 5.3 Auskragende Elemente 5.4 Fenster 5.5 Türen 5.6 Auffälligkeiten oberhalb von Fenstern und Türen 5.7 Wanddurchbrüche 5.8 Dach 5.9 Wärmeführende Leitungen 6 Thermografieanwendungen im Gebäude 7 Erkennen von fachgerechten Thermogrammen 8 Resümee

Die Diskussionen über die globale Klimaerwärmung sowie die Veränderungen unserer Umwelt führen zu einem ökonomischen Umdenken. Knappe Ressourcen und der zunehmende globale Energiebedarf ließen die Energiepreise in den letzten Jahren stetig steigen. Aus diesem Grund ist es zwingend notwendig potenzielle Energieeinsparmöglichkeiten zu identifizieren.

In der Grafik Energiebedarf in Deutschland wird deutlich, dass in Deutschland ein großer Anteil der Energie in den privaten Haushalten benötigt wird. Der Energiebedarf der Privathaushalte lässt sich in Raumwärme, Warmwasser und elektrische Energie differenzieren. Die Raumwärme nimmt dabei den größten Anteil in Höhe von 72 % ein. Daher ist es besonders wichtig im Bereich der Gebäudedämmung effiziente und ganzheitliche Konzepte zu verwirklichen.

Ein erster Schritt ist die Schwachstellenanalyse zur Identifikation von Wärmeverlusten an Gebäuden. In den letzten Jahren etablierte sich immer mehr das Verfahren der Gebäudethermografie als Hilfsmittel zur Analyse. Durch die einfache Anwendbarkeit und die stark gesunkenen Investitionskosten für die Infrarotkameras hat sich ein großer Markt gebildet, der Thermografieanalysen von Gebäuden anbietet. Mitunter bieten unseriöse Unternehmen Thermografien an und bewegen die Kunden durch manipulierte Bilder dazu, die Dämmung des Hauses unter hohem Kostenaufwand erneuern zu lassen.

Diese Broschüre soll dem Interessierten ein grundlegendes Verständnis über die Möglichkeiten und Grenzen der Gebäudethermografie aufzeigen. Hierbei ist das Ziel, die Interpretation von Thermogrammen sowie das Aufzeigen von potenziellen Schwachstellen in der Gebäudestruktur zu vermitteln.

Bei Wärme wird von Watt und bei Temperatur von Grad gesprochen, aber was ist damit gemeint? Und wie geht die Wärme durch eine Wand?

Wärme ist Energie (gemessen Joule [J]). Temperatur ist der thermische Zustand (gemessen in [°C] oder [K]).

Die Wärmeenergie setzt sich zusammen aus der Masse, dem spezifischen Widerstand des Stoffes und der Temperatur. Dabei lässt sich die Masse mit dem Volumen des Raumes und der Dichte des Stoffes definieren. Demnach gilt es, eine Unterscheidung zwischen dem thermischen Zustand des Raumes (der Raumtemperatur) sowie seiner thermischen Energie zu machen.

Wenn eine Wärmeübertragung möglich ist, bewegt sich die Wärmeenergie von dem Ort höherer Temperatur zum Ort niedrigerer Temperatur (siehe Grafik). Diese Übertragung wird in Watt gemessen und heißt Wärmestrom . Dabei gleichen sich die Temperaturen abhängig von der Wärmekapazität an. Bei einer hohen Wärmekapazität führt dieselbe Änderung der Wärmeenergie zu einer geringeren Temperaturänderung als bei niedriger Wärmekapazität. Das Angleichen findet so lange statt bis beide Orte die gleiche Temperatur haben.