Werdet wie die Kinder.
Kinder haben die faszinierende Fähigkeit, Fragen zu stellen, die zum Nachdenken anregen.
a. Wie weit ist es bis zur Sonne?
Ungefähr 150 Millionen Kilometer.
(AI)
b. Wie schnell kommt die Wärme von der Sonne bis zur Erde?
Die Sonnenstrahlen (Infrarotstrahlen) brauchen nur etwa 8 Minuten und 20 Sekunden, bis sie auf die Erdoberfläche treffen. Denn Das Licht bewegt sich im Vakuum mit einem riesigen Tempo von rund 300.000 Kilometern pro Sekunde!
c. Was ist der Unterschied zwischen Grad "C" und Kelvin?
Absolute Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius und Temperaturdifferenzen werden in Kelvin angegeben.
(AI)
c. Was ist der Unterschied zwischen Grad "C" und Kelvin?
Absolute Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius und Temperaturdifferenzen werden in Kelvin angegeben.
d. Warum macht die Sonne warm, wenn sie so weit weg ist?
Das ist die Infrarotstrahlung (IR), die sich mit Lichtgeschwindigkeit durch das Universum bewegt. Wenn diese Infrarotstrahlung auf die Erdoberfläche trifft, erwärmt sich die Erdoberfläche. Das heißt, die Erdoberfläche ist wie ein großer Heizkörper, der dann auch die umgebende Luft erwärmt.
e. Warum ist es auf den Bergen kälter als in den Tälern, wenn man doch näher an der Sonne ist?
Das ist deshalb, weil der Luftdruck in höheren Lagen abnimmt. Und mit abnehmendem Luftdruck sinkt die Lufttemperatur. Das wird dadurch verursacht, dass die Luft sich bei sinkendem Luftdruck ausdehnt. Als Konsequenz nimmt die innere Energie der Luft ab, was dann zur Abkühlung führt.
(AI)
f. Was wiegt Luft?
Ein m³ Luft wiegt bei 0°C auf Meereshöhe ca. 1,3 kg. Das bedeutet, dass die Luftsäule über einem Quadratmeter Erdoberfläche einem Gewicht von etwa zehn Tonnen entspricht.
g. Machen die Infrarotstrahlen (IR-Strahlung) auch die Luft im Universum warm?
Nein, die Infrarotstrahlen erwärmen den Raum zwischen der Sonne und der Erde nicht, dieser ist sehr kalt und hat eine Temperatur von -273° C. Es gibt auch keine Atmosphäre (Luft) wie wir sie von der Erde kennen. Der interstellare und intergalaktische Raum ist weitgehend leer. Er besteht aus sehr wenig Wasserstoff und Heliumionen. Dazu kommen noch etwas Staubpartikel und elektromagnetische Strahlung.
h. Warum steigt warme Luft nach oben?
Warme Luft steigt nicht nach oben. Das hat einen einfachen Grund, denn sie wiegt bei 0° C ca. 1,3 kg und unterliegt der Erdanziehungskraft, wie jede andere Materie. Aber: Kalte Luft ist schwerer als warme Luft, weil sie sich zusammenzieht. Die kühlere Luft verdrängt deshalb die warme Luft. Und wenn die warme Luft nicht zur Seite ausweichen kann, weil sie sich in einem geschlossenen Raum befindet, wird sie von der kalten Luft nach oben gedrückt.
i. Warum braucht die Deckenheizung weniger Energie als die Fußbodenheizung?
Das hat im Wesentlichen zwei Gründe:
- Die Absenkung der Raumlufttemperatur
Kältere Luft sinkt ab und verdrängt die wärmere Luft im geschlossenen Raum nach oben. Dadurch kommt eine raumweite Luftbewegung in Gang, was von unserer Haut wie ein Kühleffekt empfunden wird. Um diese empfundene Kühlung durch den Luftzug auszugleichen, muss die Fußbodenheizung die Lufttemperatur um ca. 4°C höher aufheizen, als die Deckenheizung. Das liegt daran, dass es diese Luftwalze bei der Deckenheizung nicht gibt, allerdings nur, wenn diese vollflächig aktiv ist. Pro Grad Celsius Temperaturerhöhung werden 6 % mehr Energie benötigt. Um das gleiche Wärmegefühl zu erreichen, sind das bereits 24 % mehr Energieverbrauch, obwohl die Behaglichkeit unter der Luftströmung der Fußboden- oder Radiatorenheizung leidet. - Die geringere Vorlauftemperatur
Deckenheizungen können oft mit einer wesentlich niedrigeren Vorlauftemperatur betrieben werden. Dabei gilt, dass eine Senkung der erforderlichen Vorlauftemperatur um ein Grad Celsius den Energiebedarf um ca. 2,5 % reduziert.
In der Praxis wird die benötigte Energiemenge mit der Deckenheizung oft um 40 bis 50 % reduziert. Aber!!! Das funktioniert nur, wenn die Deckenheizung vollflächig betrieben wird, da sonst ungewollt eine Luftbewegung ähnlich der Fußbodenheizung erzeugt wird und eine höhere Raumlufttemperatur erforderlich ist. - Die vollflächig aktive Klimadecke sorgt dafür, dass die Lufttemperatur im Raum niedriger ist als die Temperatur der Wände. Dadurch wird den Wänden Feuchtigkeit entzogen. Laut J. S. Cammerer (1928) führt eine Veränderung der Feuchtigkeit im Ziegelmauerwerk um +/- 4 Volumenprozent jedoch zu einer Veränderung des Dämmwertes um +/- 50 %. Da der Dämmwert der Wand durch die vollflächig aktive Deckenheizung enorm verbessert wird, steigt die Energieeffizienz im Vergleich zu Deckenheizungen oder Radiatoren stark an.