luften

Hitzewellen wie aktuell führen in vielen Wohnungen zu unerträglichen Temperaturen. Dabei kann das Kühlen durch Lüften, sofern keine Klimaanlage vorhanden ist, in einen Kampf ausarten. Warum hält sich die Hitze in den Wohnungen so zäh?

Oft nach wenigen heißen Tagen hat die Hitze einen Weg in die Wohnungen gefunden. Selbst bei geschlossenen Fenstern und Türen findet immer ein Luftaustausch statt. Außerdem leiten die Wände die Wärme von außen nach innen. Einen besonders hohen Beitrag liefert die Wärmeleitung durch Wände oder Dächer, die der direkten Sonneneinstrahlung ausgeliefert sind. Dachwohnungen sind in heißen Sommern deshalb gefürchtet. Doch was kann man tun, um die Überhitzung in den Wohnungen in Grenzen zu halten?

Grundsätzlich ist es sinnvoll, die Fenster in den Zeiten zu öffnen, wenn es draußen kühler ist als in der Wohnung. Denn nur dann kann Wärme aus den Räumen abtransportiert werden. Der Zeitraum hängt zwar vom Wetter und den Raumtemperaturen ab, doch grob gesagt passt es in den meisten Fällen zwischen 22 Uhr und 9 Uhr. Dabei darf nicht aus dem Auge verloren werden, dass vor allem bei vollständig geöffneten Fenstern im Erdgeschoss ungebetene Gäste in die Wohnung eindringen können. Genauso wichtig ist es, die Fenster dann zu schließen, wenn es draußen heißer ist als drinnen. Denn genau hier werden die meisten Fehler gemacht. Wenn am Nachmittag in der Wohnung 28 Grad herrschen, öffnen viele Leute die Fenster, selbst wenn sie damit eine Luftmasse mit 36 Grad herein lassen. Die entstehende leichte Luftbewegung lässt es vor allem anfangs erträglicher wirken, obwohl es wärmer wird. Später hat man dann umso mehr Hitze in der Wohnung. Hier ist es sehr zu empfehlen, diesen Effekt der Luftbewegung mit einem Ventilator herzustellen und die Fenster dafür unbedingt geschlossen zu halten. Eine Ausnahme bilden zu Zeiten von Corona Treffen mehrerer Personen in einem Raum, die nicht zur selben Familie gehören. Vor allem in Großraumbüros ist es zurzeit trotz der Hitze sinnvoll, auch am Nachmittag die Fenster offen zu halten, damit der Virus im Falle eines kranken Kollegen nach draußen transportiert werden kann.

Ein typisches Szenario für eine Dachwohnung sind Raumtemperaturen von 30 Grad. Hält man dann in einer Sommernacht mit einem Minimum von 20 Grad die ganze Zeit das Fenster offen, zeigt das Thermometer am Morgen oftmals schon kurz nach Schließen des Fensters wieder 28 Grad an. Warum gestaltet sich die Kühlung so zäh? Der erste Grund liegt daran, dass die Tiefsttemperatur erst in den Frühstunden erreicht wird. Der Zeitraum mit angenehmen 20 Grad im Garten ist also begrenzt. Doch noch entscheidender ist, wo die Wärme gespeichert ist. Sie befindet sich nicht nur in der Raumluft, sondern auch in den Wänden. Wie groß dieser Effekt ist, soll folgende vereinfachte Betrachtungsweise andeuten: Gegeben sei ein Raum mit 4 mal 4 Metern Grundfläche und 2,5 Metern Höhe. Sein Luftvolumen beträgt 40 Kubikmeter. Bei einer angenommen Luftdichte von 1,2 Kilogramm pro Kubikmeter ergibt sich eine Luftmenge von 48 Kilogramm. Die umliegenden Wände seien 20 Zentimeter dick, ein mittlerer Wert aus Innen- und Außenwänden. Das Volumen der Wände beträgt damit 14,4 Kubikmeter. Eine typische Dichte von Baumaterial liegt bei 2000 Kilogramm pro Kubikmeter. Die Masse der Wände macht damit 28.000 Kilogramm aus. Luft hat eine spezifische Wärme von 1004 Joule pro Kilogramm und Kelvin. Einem Kilogramm Luft müssen also 1004 Joule Energie entzogen werden, um eine Abkühlung um ein Grad zu erzielen. Für das Mauerwerk ist dieser Wert ähnlich. Bezogen auf ein Kilogramm muss der Wand also eine ähnliche Energie entzogen werden, damit sie sich um ein Grad abkühlt. Das Problem ist nun, dass in unserem System aus Raumluft und Wänden nur ein Sechshundertstel der Masse in der Luft steckt. Angenommen Raumluft und Wände seien 30 Grad warm. Dann könnte man meine eine Lüftung bei 20 Grad Außentemperatur wäre effektiv. Gerne hätte man auch im Zimmer die 20 Grad. Doch wenn man nun die Raumluft einmal vollständig durch Außenluft ersetzt, hat man aus dem System erst ein Sechshundertstel der Energie entfernt, die man gerne losbekommen möchte. Kaum sind die Fenster wieder zu, hat sich die Raumluft wieder bis nahe 30 Grad erwärmt. Durch langes Lüften wird die Luft immer wieder ausgetauscht. Doch selbst nach sechshundertmaligem Luftaustausch wäre das System noch nicht auf 20 Grad abgekühlt. Wenn die Raumtemperatur nämlich etwas unter 30 Grad gesunken ist, wird mit jedem Austausch weniger Energie abgeführt. Diese Betrachtung enthält einige Vereinfachungen und soll nur grob zeigen, warum Wohnungen durch Lüften so schwer zu kühlen sind. Etwas bessere Ergebnisse sind erzielbar, wenn mehrere Fenster offen sind. Durch das sogenannte Querlüften wird die Luft effektiver ausgetauscht.

Donnerstag, 13. August 2020

Dr. Ingo Bertram

hr-Wetterredaktion

Sendung: "alle wetter!", hr-fernsehen, 13.08.2020 19:15 Uhr