Forum: Haus & Smart Home U-Wert-Messung Idee


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von Stephan (stephan_h623)


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Hallo zusammen,

hab ein älteres Haus gekauft, Energieverbrauch ganz passabel mit grob 
25.000kWh für 160qm.
Und mit Pellets auch einigermaßen günstig zu beheizen.

Überlege aber natürlich trotzdem, welche Dämmungen wirtschaftlich Sinn 
machen.
Erster Ansatzpunkt sind logischerweise die Oberflächentemperaturen.

Aber wenns dann genauer werden soll wären belastbare Fakten natürlich 
hilfreich.
Es gibt da diese (teuren, also irgendwo ab 1.000 €) Messgeräte, die aus 
Raum-, Wand- und Außentemperatur nen Wert ermitteln.
Da ist die Grundlage aber ein "angenommener" Wärmewiderstand zwischen 
Raum und Wand. Die Temperaturdifferenz zwischen Raum und Wand mit dem 
angenommenen Wärmewiderstand dient quasi als Grundlage für die 
transportierte Energie. Also nicht besonders präzise.
Die unbekannte Wärmekapazität (Trägheit) des Mauerwerks mal ganz außen 
vor gelassen.
Irgendwie muss das doch auch besser gehen ...

Meine Idee war jetzt eine XPS-Platte mit so 10cm Stärke und 1qm zu 
nehmen.
Heizfolien drunter zu packen und die Wandtemperatur mit ca. 3 
Messstellen unter der Platte zu messen und an 2 (Referenz-)Messtellen 
abseits der XPS-Platte.
Die Wandtemperatur dann über die Heizfolien möglichst exakt auf die 
Temperatur der Referenz-Messtellen einregeln.
Zusätzlich natürlich die Außentemperatur erfassen.
Und das ganze eher über 2 Tage laufen lassen.

Dann sollte doch die Heizleistung für die Heizfolien genau dem 
Wärmeverlust über die Wand entsprechen. Oder hab ich da nen Denkfehler?
Für den üblicherweise angegebenen U-Wert müsste man dann noch den 
typischen Übergangswiderstand Raum-Wand berücksichtigen.

Kritisch sehe ich
- Anordnung der Heizelemente & Temperaturfühler zueinander
- Anordnung der Heizelemente auf der Platte (soll ja auch im Randbereich 
im Schnitt keine Energie quer fließen)
- Drift der Sensoren

Fragen
- Kann das so funktionieren oder hab ich nen Denkfehler?
- wären da z.B. einfache DS18b20 geeignet (Offsets könnte man ja jeweils 
vorher korrigieren, Temperatur ändert sich auch nur um vielleicht 5 
Grad)
- hat das schon jemand probiert und verworfen, wegen was auch immer ...

Beste Grüße
Stephan

von Thomas F. (igel)


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Stephan schrieb:
> hab ein älteres Haus gekauft
...
> - hat das schon jemand probiert und verworfen, wegen was auch immer ...

Verworfen: Viel zu ungenau, viel zu viele Störfaktoren...

Bei einem alten Haus muss man doch sowieso irgendwas aufklopfen und 
ändern. Also einfach mal den Typ Mauerwerk bestimmen, Dicke messen und 
den U-Wert ausrechnen. Ist sicher genauer als die Messmethode.
Als Eigentümer eines alten Hauses weiß ich dass es neben Mauerwerk noch 
viele andere Einflussfaktoren gibt: Alte zugige Fenster und Türen, 
Bauart der Decken, Zustand des Dachstuhls,...

Ich hatte mir vor Jahren mal im Winter eine Wärmebildkamera ausgeliehen. 
Alle Heizungen im Haus abgestellt und nach einigen Stunden Wartezeit 
dann mal alle Fenster, Wände und Dachschrägen von innen aus angesehen: 
Da findet man gleich  die wahren Übeltäter.

von Michael B. (laberkopp)


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Stephan schrieb:
> Kann das so funktionieren

Nein.

Es liefert einen Messwert, aber einen falschen.

Es ist Aufgabe eines staatlich geförderten Energieberates, den U-Wert 
nach Wandaufbau auszurechnen. Erfahrene Architekten kennen auch die 
Bauweise des Altern und kennen den Wert aus dem Kopf.

25MWh ist übel viel, und da du nicht weisst, was du sinnvollerweise 
(Amortisation < Lebensdauer) machen sollst,  nimm halt die Hilfe von 
Profis in Anspruch. In manchen Landkreisen kostenlos.

: Bearbeitet durch User
von Carsten-Peter C. (carsten-p)


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Moin,
vor einigen Jahren habe ich unser altes Haus auch renoviert. Damals war 
die Seite u-wert.net sehr hilfreich (heute 
https://www.ubakus.de/u-wert-rechner/). Wenn Du in der Demoversion nicht 
alle Materialien findest, kann es trotzdem gute Hinweise geben. Ich 
würde besonders auf Tauwasser achten. Die Luftfeuchte und Temperatur 
messe ich mit einem ESP8266 und einem BME280.
Gruß
 Carsten

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Klingt prinzipiell gut.
Die Anordnung der Heizfolien und Temperatursensoren unter der XPS-Platte 
könnte man durch ein Alublech ausgleichen.

Ein weiterer möglicher Fehler ist der Unterschied im 
Wärmeübergangswiderstand zwischen Raum-Wand und Messsystem-Wand. Da habe 
ich leider keine Idee, wie das kompensiert oder gemessen werden könnte.

von Purzel H. (hacky)


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Die Oberflaechentemperatur besagt leider gar nichts. Das ist der erste 
Fehler der Leute, welche Infrarotaufnahmen machen.
Stell dir vor ein Fenster wird mit Kupferfolie ersetzt. Von aussen 
erscheint die dann kalt wie's sein sollte. Von Innen allerdings auch.
Das naechste Problem waere, dass gewisse Oberflaechen reflektieren, und 
dir die Reflektion zeigen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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U-Wert Rechner ist jedes Geld wert! Machen.

Messen ist zwar auch schön aber mit vielen Unsicherheiten behaftet.

Mein Verbrauch für 243m² beheizte Fläche: ca. 4.000kWh inklusive 
Warmwasser ;-)))

von Re D. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Erfahrene Architekten kennen auch die Bauweise des Altern und kennen den
> Wert aus dem Kopf.

Architekten können aber leider nicht rechnen.

Zur Frage: bei deinem Aufbau mit 1m2 Platte ist das vielleicht für Wände 
bis 12,5 cm hinreichend genau, dann kommen die 3D-Effekte der 
Temperaturausbreitung. Außerdem hat du vergessen, dass Mauerwerk 
hochgradig anisotrop ist.

von Re D. (Gast)


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Carsten-Peter C. schrieb:
> Ich würde besonders auf Tauwasser achten.

Den Taupunkt kann man berechnen (vor der Sanierung). Nach der Sanierung 
nur Messung gucken ist wenig hilfreich, da liegt das Kind in Brunnen.

Bzgl. der Genauigkeit bei der Erfassung des Bestand, rechne die doch mal 
aus, wie groß der Einfluss des U-Wertes der Wand auf das Gesamtergebnis 
bei gegebener Dämmung ist. Prognose, da Dämmstoff in einer anderen 
10er-Potenz liegt, ist der Einfluss gering. Investiere die Zeit statt in 
Messung in Ausführungsqualität.

von Udo S. (urschmitt)


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Michael B. schrieb:
> Es ist Aufgabe eines staatlich geförderten Energieberates, den U-Wert
> nach Wandaufbau auszurechnen.

Sanierungsfahrplan. Wird zur Zeit bis zu 80% staatlich gefördert.

Außerdem müsstest du vom Kauf her einen Energieausweis haben. Ist aber 
dann wohl eher nur ein Verbrauchsbasierter Ausweis.

Und einfach mal irgendwie sanieren ist nicht mehr.
GEG schreibt einiges an Sanierungsplichten vor. Wenn du dich nicht darum 
kümmerst kannst du eventuell auf die Schnauze fallen.
Keine Ahnung wie das in Zukunft praktisch gehandhabt wird, aber 
zumindest theoretisch können da sehr happige Strafen verhängt werden.

von Sebbl M. (sbm)


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Carsten-Peter C. schrieb:
> (heute
> https://www.ubakus.de/u-wert-rechner/

Hi, ich habe damit auch eine komplette Hütte gerechnet und renoviert. 
Geniales Tool, vor allem kannst du mit den Werten spielen und bekommst 
da schon ein sehr gutes Gefühl dafür, was passiert wenn du einen Faktor 
änderst. Und du sparst dir irgendwelche Messaufbauten und dergleichen 
was du da alles vor hast. Das Programm geht abends nebenher, spuckt 
Empfehlungen aus, ....
Zu meiner Zeit hat es gereicht wenn der Energieberater unterschreibt. 
Ich habe mit der Demoversion alle Nachweise erbracht. Berater war nicht 
ein Mal im Haus.

von Stephan (stephan_h623)


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Thomas F. schrieb:
> Verworfen: Viel zu ungenau, viel zu viele Störfaktoren...

Hmm. Wodurch?

Thomas F. schrieb:
> Bei einem alten Haus muss man doch sowieso irgendwas aufklopfen und
> ändern. Also einfach mal den Typ Mauerwerk bestimmen, Dicke messen und
> den U-Wert ausrechnen. Ist sicher genauer als die Messmethode.
> Als Eigentümer eines alten Hauses weiß ich dass es neben Mauerwerk noch
> viele andere Einflussfaktoren gibt: Alte zugige Fenster und Türen,
> Bauart der Decken, Zustand des Dachstuhls,...

Logisch gibt's da viele Faktoren.

Michael B. schrieb:
> Es liefert einen Messwert, aber einen falschen.
>
> Es ist Aufgabe eines staatlich geförderten Energieberates, den U-Wert
> nach Wandaufbau auszurechnen. Erfahrene Architekten kennen auch die
> Bauweise des Altern und kennen den Wert aus dem Kopf.

Warum falsch? Würde mich interessieren.
Was der Energieberater so rechnet ... da rechne ich gerne mal selber 
nach, ob das plausibel ist.

Michael B. schrieb:
> 25MWh ist übel viel, und da du nicht weisst, was du sinnvollerweise
> (Amortisation < Lebensdauer) machen sollst,  nimm halt die Hilfe von
> Profis in Anspruch. In manchen Landkreisen kostenlos.

Logisch. Aber nicht ohne nachzuprüfen ...
Und Amortisation ist da vmtl. eh unmöglich. Sind ja nur nach aktuellem 
Preis nur 1500€/Jahr.

Thomas R. schrieb:
> Mein Verbrauch für 243m² beheizte Fläche: ca. 4.000kWh inklusive
> Warmwasser ;-)))

4.000 kWh Heizenergie oder Strom für die Wärmepumpe??
Bei Strom sind das auch mind. 1.000€/Jahr.

Re D. schrieb:
> Zur Frage: bei deinem Aufbau mit 1m2 Platte ist das vielleicht für Wände
> bis 12,5 cm hinreichend genau, dann kommen die 3D-Effekte der
> Temperaturausbreitung. Außerdem hat du vergessen, dass Mauerwerk
> hochgradig anisotrop ist.

Eigentlich soll sich da ja gerade nichts zu den Seiten hin ausbreiten. 
Die Temperatur auf der Messfläche soll genau der Wandtemperatur 
ansonsten entsprechen. Nur, dass die Energie nicht unkontrolliert durch 
die vorbeiströmende Raumluft sondern per Heizfolie zugeführt wird und 
damit gemessen werden kann.
Über die Fläche ist der Wärmewiderstand blöderweise auch nicht konstant, 
grade bei älteren Hohlblocksteinen oder auch bei Holzständer.

Aber rein prinzipiell:
Bei Wand mit U-Wert 1.0, Raumtemp. von 20°C, Außentemp. von -5°C wäre 
die Wandtemp. 16.7°C (mit dem Standard-Wärmeübergangswiderstand 
Raum-Wand von 0.13qmK/W bei freier Zirkulation und Außenwand-Außenluft 
von 0,##).
Mit der Messvorrichtung und 1qm Messfläche wäre die Wandtemp. unter der 
Platte ebenfalls auf 16.7°C geregelt.
Wärmestrom durch 1qm ist 25W. Der U-Wert von 1.0 ergibt sich aus 
1/(R_Wand+R_Übergang). R_Wand wäre dann 0.87qmK/W. U-Wert der Wand 
alleine ohne Übergangswiderstand 1.15. Die 25W kämen idealerweise aus 
den Heizfolien und wären damit der "abgesicherte" Energiebedarf.
10cm XPS035 hätten einen Wärmeübergangswiderstand von 2.85qmK/W. Würden 
also 1.15W durch das XPS vom Raum mitgeheizt (die 0.13qmK/W 
Raum->Wand/XPS vernachlässigt). Also schon mal 5% Fehler. Könnte man 
aber vielleicht grob rausrechnen. Effekte an den Seiten kommen aber auch 
noch dazu.

Denke das macht wirklich keinen Sinn. Wäre zwar vmtl. genauer als die 
teuren existierenden Messgeräte. Aber auch mit viel Aufwand und unter 
Idealbedingungen nicht so wirklich gut.
Praktisch schwankt die Außentemperatur ja auch meistens deutlich im 
Tagesverlauf. Phasenverschiebung durch den Wandaufbau ist nicht genau 
bekannt ...
Wenns genauer werden soll müsste man wohl auch über mehrere Tage messen 
und mitteln. Macht dann irgendwie keinen Sinn im Vergleich zu ner 
schnellen Einschätzung über die Wandtemperatur.

von Michael B. (laberkopp)


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Stephan schrieb:
> Und Amortisation ist da vmtl. eh unmöglich. Sind ja nur nach aktuellem
> Preis nur 1500€/Jahr.

Du musst keine von der EnergieEinsparungsVerordnung vorgeschlagene 
Modernisierung machen, wenn sie sich nicht amortisiert.

An den vielen real stattfindenden Sanierungsmassnahmen siehst du also, 
dass sie sich normalerweise lohnen.

Meine Wärmedämmung hat 4.5 Jahre zur Amortisation gebraucht, die Fenster 
8 Jahre. War aber auch ein architektonisch pflegeleichtes Haus.

von Armin X. (werweiswas)


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Thomas R. schrieb:
> Mein Verbrauch für 243m² beheizte Fläche: ca. 4.000kWh inklusive
> Warmwasser ;-)))

Wenn die mit einer guten WP erzeugt wurden entspricht das ja auch 
immerhin noch rund 16kWh Wärmeleistung womit Du nicht weit weg bist von 
meinen 2000l Heizöl.

von Michael B. (laberkopp)


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Armin X. schrieb:
> entspricht das ja auch immerhin

Wobei er seine Heizung trotz klimaschädlicher Kältemittel nicht 
austauschen muss, du hingegen je nach Neugesetzgebung schon, obwohl 
überall auf der Welt neue Erdölvorkommen erschlossen werden und 
verbrannt werden sollen um die Förderländer so reich wie Dubai zu 
machen.

https://amerika21.de/blog/2023/10/266141/spannungen-zwischen-venezuela-und-guyana

von Stephan (stephan_h623)


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Michael B. schrieb:
> Du musst keine von der EnergieEinsparungsVerordnung vorgeschlagene
> Modernisierung machen, wenn sie sich nicht amortisiert.

Weiß ich, aber der Vollständigkeit halber macht der Hinweis natürlich 
Sinn.
Geht mir auch gar nicht um konkret anstehende Maßnahmen. Da sollte dann 
schon noch jemand drittes Draufsehen.
Dachte halt ursprünglich für ne etwas fundiertere Sondierung, aber dafür 
müsste das ganze eher schnelle Ergebnisse liefern. Und das ist 
prinzipiell nahezu unmöglich. Dann also doch eher mal die Wandtemperatur 
messen und schätzen.
Die 300€ für Energieberater (nach 80% Förderung) kann man ja trotzdem 
machen. Aber so 100%-iges Vertrauen hab ich da net...

Michael B. schrieb:
> Meine Wärmedämmung hat 4.5 Jahre zur Amortisation gebraucht, die Fenster
> 8 Jahre. War aber auch ein architektonisch pflegeleichtes Haus.

5-8 Jahre lohnt sich dann natürlich. Waren aber vmtl. auch >300Wh/qm*a 
und Öl-/Gasheizung.
Die 25MWh (Heizenergie, nicht elektrisch) sind auch nur aus dem 
Energieausweis. Eigene Daten hab ich da noch keine.
Aber wenn der Energieausweis grob passt lohnt sich da fast gar nix, 
außer vielleicht einfache selbstgebastelte Lösungen und defektes 
austauschen.
Bei Heizöl wärens immerhin 3.000€/Jahr aktuell, mit den Pellets nur grob 
die Hälfte, also 1.500€/Jahr. Davon bezahlst sicher keine 
Komplettdämmung.

Aber alles nur für ein etwas umfassenderes Bild der Thematik. Ich werd 
da vorerst mal nur punktuell auf Basis der Wandtemperaturen kucken.

von Martin S. (sirnails)


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Purzel H. schrieb:
> Die Oberflaechentemperatur besagt leider gar nichts.

Sie sagt alles, denn schlussendlich ist das der wärmeabgebende Faktor.

> Das ist der erste
> Fehler der Leute, welche Infrarotaufnahmen machen.

Nein. Das ist kein Fehler. Die Interpretation mag komplexer sein, aber 
im Idealfall wäre ein Haus ein homogener Klotz der gleichen Temperatur. 
Im Allerbesten Fall verschwindet der Klotz komplett auf der Aufnahme, 
weil die Außentemperatur = Gebäudetemperatur ist.

> Stell dir vor ein Fenster wird mit Kupferfolie ersetzt.

Warum sollte man sich das vorstellen? Wir haben Glasfenster und keine 
undurchsichtigen Kupferfolien.

Dass Metalle IR-Strahlung reflektieren, merkt man beim Verwenden einer 
Wärmebildkamera innerhalb kürzester Zeit. Aber ein Haus hat so gut wie 
keine blanken Metallflächen.

Fensterscheiben mit Wärmebildkamera anzusehen, bringt ebenso wenig. 
Nicht, weil man dort sieht, dass das Glas im Rahmenbereich wärmer ist, 
sondern weil man entweder uralte Fenster hat, und die dann sowieso 
tauscht, oder weil man sie bereits getauscht hat, und dann ganz sicher 
nicht noch einmal tauschen wird.

Bei IR-Aufnahmen geht es darum, Wärmebrücken zu finden. Und dafür 
braucht man kein Staatsexamen zum gerichtlich vereidigten 
Wärmemessingenieur, sondern einfach nur etwas Verstand.

Mir geht dieses ständige "IR-Aufnahmen kann hier eh keiner also lass es 
am besten bleiben" auf µC.net ziemlich auf den Senkel.

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