Übersicht

Für die Kühllasten für den Entwurf werden Bedingungen mit gleich bleibender periodischer Veränderung zugrunde gelegt (d. h., das Wetter, die Belegung und der Wärmegewinn für den Tag des Entwurfs entsprechen den Bedingungen für vorhergehende Tage, sodass sich die Lasten in einem gleich bleibenden 24-Stunden-Zyklus wiederholen). Der Wärmegewinn für ein bestimmtes Bauteil zu einer bestimmten Uhrzeit ist daher derselbe wie 24 Stunden zuvor, dieser wiederum derselbe wie 48 Stunden zuvor usw.

Bei der Berechnung der Kühllasten müssen zwei Effekte berücksichtigt werden, die bei Wärmeübertragungsprozessen in Gebäuden auftreten und zeitliche Verzögerungen bewirken:

  1. Verzögerung des Wärmegewinns durch Wärmeleitung durch undurchsichtige massive Außenflächen (Wände, Dächer oder Geschossdecken)
  2. Verzögerung der Umwandlung des strahlungsbedingten Wärmegewinns in Kühllasten

Außenwände und Dächer sind aufgrund der Temperaturunterschiede zwischen Außen- und Innenluft wärmeleitend. Darüber hinaus wird auf Außenflächen auftreffende Sonnenenergie absorbiert und anschließend durch Wärmeleitung ins Innere des Gebäudes übertragen. Aufgrund der Masse und Wärmekapazität der Materialien, aus denen die Wand- oder Dachkonstruktion besteht, besteht eine erhebliche Verzögerung zwischen der Wärmezufuhr an der äußeren und dem Wärmegewinn an der inneren Oberfläche.

Die meisten Wärmequellen übertragen Energie durch eine Kombination aus Konvektion und Strahlung in einen Raum. Der durch Konvektion bedingte Anteil des Wärmegewinns wird sofort zu einer Kühllast. Der aus Strahlung stammende Anteil muss zunächst von der Oberflächenschicht und Masse der Innenraumwände absorbiert werden. Diese Wärme wird erst dann zu einer Kühllast, wenn sie später durch Konvektion von den Oberflächen in die Raumluft übertragen wird. Strahlungsbedingter Wärmegewinn bewirkt daher erst mit einer zeitlichen Verzögerung Kühllasten.

Überblick über Strahlungszeitreihen (Radiant Time Series, RTS)