Lufttemperatur ≠ gefühlte Temperatur

26 °C Raumtemperatur im Hochsommer. Klingt eigentlich angenehm. Und trotzdem fühlt sich der Raum zu warm an. Warum?

Weil das Thermometer nur die halbe Wahrheit kennt.

Die operative Temperatur – auch bekannt als gefühlte Temperatur oder Empfindungstemperatur – beschreibt, was wir tatsächlich wahrnehmen. Sie ergibt sich aus der Raumlufttemperatur und der mittleren Strahlungstemperatur der Raumflächen (DIN EN ISO 7730).

Oder einfacher: aus dem Zusammenspiel der Temperaturen von Luft und Oberflächen.

Nicht nur die Luft kühlt oder wärmt uns – sondern auch Wände, Fenster und vor allem: die Decke.

Bei einer konvektiven Luftkühlung (also einer Klimaanlage) wird in erster Linie die Lufttemperatur beeinflusst. Die Oberflächen im Raum werden wenig bis gar nicht abgekühlt, deren Wärmestrahlung wird dadurch von Menschen nach wie vor warm wahrgenommen. 

Anders bei einer Flächenkühlung: hier wird eine Oberfläche, meist die Decke, abgekühlt. Dies geschieht über eingebettete Rohre durch die abgekühltes Wasser gepumpt wird. Flächenkühlungen bzw. Kühldecken wirken hauptsächlich durch Wärmestrahlung. Die kalte Decke wird dadurch von Menschen als kühl wahrgenommen und kühlt auch andere Oberflächen im Raum wie Decken oder Wände ab. 

Die Lufttemperatur ist also höher als bei einer klassischen Klimaanlage, die gefühlte Temperatur liegt aufgrund der Wärmestrahlung der Oberflächen aber deutlich darunter.

Nachweislich liegt die gefühlte Raumtemperatur bei einer Kühldecke ca. 2 Grad unter der gemessenen Lufttemperatur. (Külpmann 1994) 

Übrigens gilt im Heizfall das Gleiche und Flächenheizungen fühlen sich ca. 2 Grad wärmer an.

Wieder zurück zu dem Beispiel von oben: 

• Bei einer Klimaanlage fühlen sich 26 °C Raumtemperatur meist zu warm an. Grund: Klimaanlagen kühlen nur die Luft, nicht die Oberflächen ab. Die gefühlte Temperatur ist also höher.
• Bei einer Kühldecke ist die empfundene Temperatur 24°C. Trotz Lufttemperatur von 26°C. Grund: die kalten Oberflächen wirken aufgrund der Wärmestrahlung auch kühlend auf den Menschen.

Das spart Energie: 

Aus diesem Grund reicht es bei Flächenkühlungen meist aus, einen Raum auf 26°C zu temperieren. Denn es fühlt sich an wie 24°C. Das spart über den Komfortgewinn hinaus auch Energiekosten, da dem Raum weniger Wärme entzogen werden muss. Laut einer Studie bis zu 25%, bei gleicher operativer Temperatur. (Oxizidis et al 2012)

Und auch hier gilt natürlich, dass sich beim Heizen mit Flächensystemen 22 °C wie 24 °C anfühlen. Vorausgesetzt, ich habe keine kalten Flächen wie ungedämmte Außenwände, die mir eine Strahlungsasymmetrie erzeugen.

Warum Flächenkühlungen auch aus hygienischen Gründen zu bevorzugen sind, liest Du hier: (https://abaton.studio/de/blog/krankenstande-durch-klimaanlagen-40) 

Quellen:

Oxizidis, Simos, and Agis M. Papadopoulos. "Performance of radiant cooling surfaces with respect to energy consumption and thermal comfort." Energy and buildings 57 (2013): 199-209.

Külpmann, Dissertation, ISBN 9783922429371