Wärmehaushalt

Wärmehaushalt bezeichnet in der Thermodynamik allgemein die Bilanz aus zugeführter oder erzeugter Wärme einer Sache und der ihr verloren gehenden Wärme. Ziel ist in offenen Systemen meist eine stabile Temperatur. Abgrenzungen: Lebewesen, Gebäude, technologische Systeme.

Bei Menschen und Tieren wird der Wärmehaushalt durch Thermoregulation gesteuert. Wärme entsteht durch Stoffwechsel und Muskelarbeit; Verlust erfolgt über Haut, Atemwege, Verdunstung. Das zentrale Nervensystem, besonders der Hypothalamus, dient als Sollwertzentrum. Mechanismen: Vasodilatation, Schwitzen; Vasokonstriktion, Zittern. Bei Störungen drohen Unterkühlung oder Überwärmung.

Bei Gebäuden entspricht der Wärmehaushalt dem Gleichgewicht von Wärmeverlusten und -gewinnen. Verlust durch Wände, Dächer, Fenster; Gewinn durch Heizung, solare Strahlung, interne Lasten. Ziel ist ausreichende Behaglichkeit bei geringem Heizbedarf. Entwurfskriterien: Dämmung, luftdichte Gebäudehülle, Fenster mit niedrigem U-Wert, passives Sonnen- oder Kühlsysteme, Wärmerückgewinnung. Messgrößen: Heizwärmebedarf, Jahresheizwärmebedarf, U-Werte.

Auf globaler Ebene beschreibt der Wärmehaushalt der Erde die Bilanz aus zugeführter und abgegebener Wärme im Klima-System. Hauptkomponenten: Strahlung, Wärmeleitung, Konvektion, latente Wärmeübertragung. Ungleichgewichte in diesem Budget stehen in Zusammenhang mit Temperaturänderungen der Atmosphäre und Ozeane und sind zentrale Aspekte des Klimawandels.