Question

Wieso kann man mit "Stoßlüften" Energie sparen?

Answer 1

Unter "Stoßlüften" versteht man die Lüftung eines Raumes durch kurzes weites Öffnen der Fenster in größeren zeitlichen Abständen. Es steht im Gegensatz zur "Kipplüftung", bei der die Fenster über längere Zeit gekippt geöffnet sind. Bei Stoß- und Kipplüftung kann der gleiche Luftwechsel erreicht werden. Bei dieser ist er kontinuierlich, bei jener erfolgt er eben stoßweise. Die Luft ist im zeitlichen Mittel gleich frisch, bei Kipplüftung wird sie jedoch trockener als bei Stoßlüftung. Darum allein ist Stoßlüftung bereits zu Empfehlen.

Der Unterschied der Energieverluste bei Stoß- und Kipplüftung ist allerdings ebenfalls ein guter Grund. In gut gedämmten Häusern fällt er besonders auf und kann bei Kipplüftung 10-20mal größer sein als bei Stoßlüftung, wie ein Heizenergieverbrauchsvergleich im von mir bewohnten genossenschaftlichen Mehrfamilienhaus einmal ergeben hat.

Dies beruht darauf, dass (1) die meiste Wärmeenergie eines geheizten Raumes nicht in dessen Luft, sondern in den Wänden und den im Raum befindlichen Gegenständen gespeichert ist, und (2) die Raumluft beim Stoßlüften erheblich schneller ausgetauscht wird als feste Gegenstände, vor allem solche aus Holz, auskühlen können.

Luft hat eine spezifische Wärmekapazität von 0,278 Wh pro Kilogramm und Grad, Beton eine fast gleich große (0,244 Wh/kg/K) und Holz eine doppelt so große (0,472 Wh/kg/K). Sprich, in einem 4m breiten, 5m langen und 2,40 m hohen Raum ist in der Luft genauso viel Wärme gespeichert, wie allein in Möbelstücken aus Holz mit einem Gewicht von 28,3 kg oder in einer etwa 0,3 mm dicken Wandschicht aus Beton, die den Raum umgibt, 5 qm für Tür und Fenster abgezogen (alle für die Berechnung benötigten Parameter unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Luft, http://de.wikipedia.org/wiki/Holz und http://de.wikipedia.org/wiki/Beton).

Wird der Raum nun stoßgelüftet, entweicht die in der Luft gespeicherte Wärme mit der warmen Luft nach außen. Bei einem Temperaturunterschied von 20°C zwischen innen und außen sind dies etwa 0,53 kWh bei einem vollen Luftwechsel. Die in den Wänden und Gegenständen im Raum gespeicherte Wärme kann gar nicht so schnell an die Luft abgegeben werden, wie das Stoßlüften erfolgt. Sie wird erst nach dem Wiederschließen der Fenster abgegeben und erwärmt dann die Luft wieder, sofern diese nicht schon über Heizkörper schneller wieder erwärmt wird.

Wird der Raum dagegen über gekippte Fenster kontiuierlich gelüftet, kühlen entweder neben der Luft auch die Wände und Gegenstände aus oder die Heizung muss kontinuierlich auf einer höheren Leistung laufen, um das angestrebte Temperaturniveau im Raum zu halten. Wieviel Energie genau mehr verbraucht wird, hängt von der Öffnung der Fenster, dem Temperaturunterschied zwischen innen und außen und der Luftströmung im Raum zusammen.

Comments

Schönen Dank Herr Stöhr für sehr interessante Information über  "Stoßlüftung" und "Kipplüftung".

Answer 2

Für Bewohner von Mietwohnungen besteht die Möglichkeit mit für Innenräume zugelassene Energiesparfarbe Heizungs-Energie einzusparen. Das Gleiche gilt auch für denkmalgeschützte Häuser, wo es auch eine Außenfarbe-Version gibt.

Durch spezielle Oberflächenbeschichtung und dem Osmoseprinzip wird die Energie daran gehindert, zu schnellk durch die Wand / Fenster / Türen / Decken / Boden zu entweichen (bis zu 40%). Das bedeutet, dass die Energie länger gehalten wird, die Wände mehr Zeit haben sich temperaturmäßig anzugleichen (wichtig gegen Schimmelbefall) und die Temperaturregler  später die Ventile aufmachen.

Gerade weil die Feuchtigkeit aus dem Raum muss, sollte bei klassischen Heizungen öfters gelüftet werden. Da dies bei Energiesparfarbe entfällt, braucht nicht mehr aus energetischen Lüften geheizt werden, aus hygienischen allerdings schon.

Vorteil: Die Anzahl der Lüftungsintervalle kann besser auf die Lufthygiene abgestimmt werden.

Comments

Sehr geehrter Herr Eiselt, verstehe ich richtig, dass die Energiesparfarbe Feuchtigkeit gut durchlässt, Wärme aber nicht? Dann rentiert sich Stoßlüften in Räumen mit Energiesparfarbe ja erst recht, da die Wände, Boden, usw. während des Lüftens noch weniger auskühlen, als sie es ohne tun. Damit Energiesparfarbe gegen Schimmelbefall schützt, müsste sie aber so gut isolieren, dass Kältebrücken in der Wand damit geschlossen werden. Und damit die Temperaturregler später die Ventile aufmachen, müssten diese auf die Temperatur der Wand hinter der Farbschicht (!) reagieren, nicht auf die Lufttemperatur. Ich stelle wegen der offensichtlichen Komplexität des Themas das gleich eine separate Frage. Grüße, M. Stöhr

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Dazu hat Herr Eckert einen interessanten Link genannt, der meine Zweifel an der physikalischen Möglichkeit der Wirkung von Energiesparfarbe nährt: http://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/verbraucherzentrale-warnt-vor-energiesparfarbe-4331.html

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Wärme geht natürlich auch durch die Wand. Es dauert eben nur länger. Von Häuserdächern und Wände weiss man, dass weisse Farbe eine andere Wärmereflektionsfähigkeit hautachten von den von mir geschätzten Prof. Dr. Sohn vorliegt.

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Die Verbraucherzentrale ist auf einem technisch rückständigen Stand. Sie bewerten zudem nur Aussagen von Verbrauchern, die sich über Qualitätsmängel beschweren. So hat die Verbraucherzentrale bei Infrarotheizungen die Ablehnung ausschließlich auf den Elektroschrott aufgebaut, die in Baumärkten angeboten werden.
Es gibt auch mehrer Hersteller von Energiesparfarbe und vermutlich auch Anbieter, die das Blaue vom Himmel versprechen, um in Baumärkten gut zu verkaufen. In vermutlich allen Fällen sind diese Angebote ohne wissenschaftlichen Hintergrund.
Ich kenne die Pressemitteilung zu Energiesparfarbe, die inhaltlich voller Fehler steckt.
Der Hersteller der von mir recherchierten Energiesparfarbe war schon mehrmals auf Energiemessen, deren Standkosten sich "Ramschfarben"-Hersteller niemals leisten können.
Außerdem schadet es nichts bei der nächsten Renovierung, wo man sowieso Farbe benötigt, etwas finanziell draufzulegen. Der mögliche Verlust beschränkt sich dann maximal auf die Differenz zwischen Normalfarbe und Energiesparfarbe. Doch selbst wenn nur 10% Heizkostenenergie eingespart würden, rechnet sich die Farbe. Von der Logik her ist dies sicher ein Versuch Wert, zumal die Kundenreaktionen vom Hersteller doch schon sehr beeindruckend sind. Meine Empfehlung: Ausprobieren!

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Also halten Sie die Aussage, Energiesparfarbe könne zu einer Energieeinsparung von 40% führen für wahr? Wenn ja, wie erklären Sie diesen Effekt physikalisch?

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Nein. Ich habe auch in anderen Blogs immer wieder davor gewarnt, das 40% länger die Energie im Raum halten NICHT gleichbedeutend ist mit 40% Energieeinsparung.
Begründung:
1) jede Wohnung reagiert selbst mit gleichem Baumaterial anders. Sollten tatsächlich 40% Energieeinsparung eintreten, kann dies auch andere Ursachen haben, die mit der Farbe nicht zu tun haben.
Dennoch schätze ich den Energieeinsparwert (hier natürlich nur die fossilen Brennstoffe) der Energiefarbe auf durchschnittlich >15%. Doch selbst das ist wesentlich mehr, als das, was manche Mieter sich jeweils erträumt haben.
2) Besonders hohe Einsparquoten sind u. a. mit Infrarotheizungen möglich.
Da die Formeln für Thermodynamik  nicht ohne Umrechnungsparameter 1:1 auf Formeln der Wärmewellenphysik (und mit Photovoltaikunterstützung wird es noch komplizierter) übertragbar sind, ist eine nach streng wissenschaftlichen Gesichtspunkte exakte physikalische "Beweisführung" nicht (zum augenblicklichen Zeitpunkt) möglich.
Das Gleiche gilt für Energiesparfarbe. Noch gibt es zuwenig Vergleichsdaten und begleitende wissenschaftliche Studien (außer der zitierten), die mathematisch statistischen Vorraussagen und Prognosen standhalten. Mir fehlt die Zeit dafür, mich intensiv in diesen Teilbereich einzuarbeiten.
Das wäre natürlich ein spannendes Betätigungsfeld für Universitäten und Fachhochschulen.

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Ich verlasse mich lieber auf die Thermodynamik. Was "Wärmewellenphysik" so besonderes sein soll, dass man die Effekte von Infrarotstrahlung nicht mit den Gesetzen der Thermodynamik, des Wärmeübergang und mit Stoffbilanzen betrachten könnte muss man mir erstmal erklären. Aber ich glaube das kann kein ernstzunehmender Physiker.