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Wesentlichen von zwei Dingen abhängt, nämlich von der Temperaturdifferenz
zwischen Glasscheibe und Raumluft und noch entscheidender von der
Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft. Diese beiden Größen haben mit der
Fensterkonstruktion nichts und fast alles mit der Heiztechnik zu tun.
Richtig konstruierte Wandheizungen führen dazu, dass alle Umschliessungs -
flächen eines Raumes, also Fußböden, Wände und Decken gleiche
Oberflächentemperaturen von 20 – 23 °C haben. Somit ist auch die
Lufttemperatur in allen Höhenlagen des Raumes gleich. Sie ist außerdem immer
etwa 2 K kühler als die Umschliessungsflächen. Ein thermischer Luftumtrieb,
wie wir ihn von Konvektionsheizungen oder Ofenheizungen her kennen, findet
also nicht statt. Wir haben es also mit stehender Raumluft zu tun. Damit nimmt
die Strömungsgeschwindigkeit am Fenster den kleinstmöglichen Wert „0 m/s“
an. Damit ist es uns erlaubt, mit der kleinsten Wämeübergangszahl (α) für Luft
zu rechnen, nämlich mit 2 W/m². Dennoch kühlt die Luft an der Fensterscheibe
geringfügig ab. Daher hat sie dort die Tendenz abzusinken. Dem wirkt jedoch
der sofort einsetzende Auftrieb aus der umgebenden Luft entgegen, sodass wir
es an der Fensterscheibe tatsächlich mit stehender Luft zu tun haben. Hierbei
fällt uns ein, dass stehende Luft als Dämmstoff angesehen wird, sogar als der
beste von allen.
Könnten wir die Luft am Fenster sehen, würden wir bemerken, dass sich
gelegentlich die Wasserdampfteilchen in der Luft zusammenschließen, also in
sehr kleinen Mengen verklumpen. Das ist nichts anderes als Kondensation in
der frei schwebenden Luft, die vor allem in einer wenige Zentimeter vor der
Scheibe stehenden Grenzschicht stattfindet. Energetisch handelt es sich um ein
Nullsummenspiel, da die geringfügige Abkühlung der Grenzschicht durch
freigesetzte Kondensationswärme kompensiert wird. Überprüft man mit einem
Messgerät die Lufttemperatur im Grenzschichtbereich, stellt man fest, dass dort
die Luft im Winter etwa 2 K kühler ist als die Raumluft.
Bei in dieser Art gebauten Konstruktionen – also der Kombination von
Wandheizungen mit einfach verglasten Fenstern – findet auch keine
Tauwasserbildung auf den Glasscheiben statt. Hierfür gibt es zwei Ursachen,
nämlich eine ausreichend hohe Scheibentemperatur und eine verhältnismäßig
geringe relative Luftfeuchtigkeit der Raumluft. Hierbei stößt man auf ein
Phänomen, für das auch ich noch keine schlüssige Erklärung habe sondern nur
Vermutungen.
Bei der relativen Luftfeuchtigkeit in Räumen mit Wandheizung stellt man immer
fest, dass sich diese ziemlich genau und mit sehr geringer Schwankungsbreite
bei etwa 40% einstellt. Dieses Maß ist ein großer Vorzug von Wandheizungen,
der unter gesundheitlichen Gesichtspunkten ein Optimum darstellt.
Überprüft man nun auch noch die Innenoberflächentemperatur der Scheiben,
stellt man fest, dass diese auf der Innenseite der Scheibe deutlich höher ist als
auf der Außenseite. Auf Wärmeleitungsprozesse kann diese Beobachtung nicht
zurückgeführt werden, da Glas ein recht ordentlicher Wärmeleiter ist und eine