Wärmekapazität

Die wirksame Wärmekapazität bzw. Wärmespeicherkapazität eines Gebäudes beschreibt die Wärmekapazität eines Gebäudes pro Kelvin Temperaturdifferenz. Aus der Wärmekapazität eines Gebäudes errechnet sich die Zeitkonstante τ

[math]\displaystyle{ \tau = \frac C H }[/math]

Wirksame Wärmekapazität nach DIN/TS 18599:2025-10

Nach Nr. 6.7.1 DIN V 18599-2:2025-10 ist die wirksame Wärmekapazität C_wirk nach DIN EN ISO 13786 zu bestimmen. Vereinfacht können auch folgende auf die Nettogrundfläche A_NGF bezogenen Pauschalwerte verwendet werden:

• leichte Gebäudezonen C_wirk = 50 Wh/(m²K) * A_NGF
• mittelschwere Gebäudezonen C_wirk = 90 Wh/(m²K) * A_NGF
• schwere Gebäudezonen C_wirk = 130 Wh/(m²K) * A_NGF

wirksame Wärmespeicherkapazität DIN/TS 12831-1:2020-04

In DIN EN 12831 wird die wirksame Wärmespeicherkapazität C_eff auf der Grundlage des Gebäudevolumens (Bruttovolumen V_e) bestimmt. Dafür gelten folgende Kennwerte:

• geringe Wärmespeicherkapazität c_eff = 15 Wh/(m³K)
• mittlere/hohe Wärmespeicherkapazität c_eff = 50 Wh/(m³K)

Die Wärmespeicherkapazität des Gebäudes C_eff [Wh/K] ergibt sich aus:

[math]\displaystyle{ C_{eff} = e_{eff} * V_e }[/math]

Wirksame Wärmekapazität DIN 4108-2:2026-05

Zur Berechnung der wirksamen Wärmekapazität für den sommerlichen Wärmeschutz kann die wirksame Wärmekapazität C_wirk [Wh/K] nach DIN EN ISO 13786 (Periodendauer 1d) oder über die Einstufung nach Bauarten bestimmt werden:

• leichte Bauart C_wirk/A_G < 50 Wh/(m² K)
• mittlere Bauart 50 Wh/(m²K) ≤ C_wirk/A_G ≤ 130 Wh/(m² K)
• schwere Bauart C_wirk/A_G > 130 Wh/(m² K)

Wirksame Wärmespeicherfähigkeit DIN V 4108-6:2003-06

Die hier wirksame Wärmespeicherfähigkeit (Symbol C_wirk) genannte Wärmekapazität wird unter Nr. 6.5.2 beschreiben.

Nach DIN 4108-6 (Nr. 6.5.2 und Anhang D) können folgende Pauschalwerte benutzt werden:

• Leichte Gebäude: C_wirk = 15 * V_e
• Schwere Gebäude: C_wirk = 50 * V_e

Genaue Verfahren sind in DIN 4108-6 Nr. 6.5.2 und in Anhang H der EN 832 beschrieben.

Die Größe der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit ist abhängig von der spezifischen Wärmekapazität der verwendeten Baustoffe. Für die Speicherung (schwere Bauteile) sind etwa bis zu 10 cm der raumseitigen (unverdeckten) Bauteiloberfläche wirksam (für die Berücksichtigung bei der Nachtabsenkung nur etwa 3 cm, siehe auch Anhang H EN 832)

Für einen detaillierten Nachweis nach DIN 4108-6 wird wirksame Wärmespeicherfähigkeit aller Bauteile über folgende Formel bestimmt:

[math]\displaystyle{ C_{wirk} = \sum_i (c_i \cdot \rho_i \cdot d_i \cdot A_i) }[/math]

Datei werden nur Bauteiloberflächen mit einem Bezug zur Raumluft und mit einer maximalen Dicke von 10 cm berücksichtigt. Dämmschichten oder Bauteile unter Dämmschichten mit einer Wärmeleitfähigkeit von < 0,1 W/(mK) dürfen nicht berücksichtigt werden. Im Gegensatz zur Berechnung nach ISO 13786 werden Übergangswiderstände nicht berücksichtigt.

Berechnung nach DIN EN ISO 13786:2018-04

Die DIN EN ISO 13786 beschreibt verschieden detaillierte Verfahren zur Bestimmung der Wärmekapazität von Bauteilen bzw. eines Gebäudes. Dabei wird die Wärmekapazität durch die inneren Oberflächen (Oberflächen zum beheizten Raum) bestimmt. Für bauphysikalische Nachweise wird üblicherweise mit einer Periodendauer von 1 Tag und mit einer Amplitude der Außentemperatur von 10 K gerechnet. Siehe auch: Temperatur-Amplituden-Verhältnis

Nach Nr. 6.5 DIN EN ISO 13786 gibt es zwei Verfahren zur Berechnung der Wärmekapazität:

• detaillierte Berechnung (Wärmematrix)
• vereinfachte Berechnung nach Anhang C

Das vereinfachte Verfahren ergänzt das aus DIN 4108-6 bekannte Verfahren um eine vereinfachte Berücksichtigung von Übergangswiderständen.

Siehe auch: Temperatur-Amplituden-Verhältnis, energie-m.de->Optimierung von opaken Bauteilen