Außenklima und Raumklima

BU: Grundlage der bauklimatischen Klimaklassifikation (Liedl, 2011) sind die Raumkonditionierungsmaßnahmen, die getroffen werden müssen, um bei verschiedensten Außenklimabedingungen hinsichtlich Temperatur und Feuchte ein behagliches Innenklima zu gewährleisten (vgl. Olgay 1963). Es wird der internationale Komfortbereich nach ASHRAE-55 zugrunde gelegt.

Klima und Bauen

BU: Je nach Außenlufttemperatur und Feuchte lassen sich die Standorte weltweit in bauklimatisch relevante Klimazonen einteilen. Konsequenzen, die sich aus dem Breitengrad, der Höhenlage oder Kontinentalität für das Klima ergeben, lassen sich bereits ablesen.

BU: Die bauklimatische Klimaklassifikation (Liedl, 2011) zeigt mit ihren Haupt- und Untertypen auf, welche geografischen Zusammenhänge sich bezüglich Breitengrad, Höhenlage und Meeresnähe bei der bauklimatischen Analyse ergeben. Für das jeweilige Klima der kühlen und gemäßigten Klimazone, der Subtropen, Wüsten und Tropen sind die Untertypen und geografischen Einflussgrößen mit einem charakteristischen Vertreter aufgeführt.

Klimazonen

BU: Weltkarte mit Haupt- und Untertypen der bauklimatischen Klimaklassifikation (Liedl, 2011)

Klimafaktor Breitengrad

BU: Einfluss des Breitengrades

Infolge der unterschiedlichen geografischen Breite der fünf Städte unterscheiden sich deren Klimabedingungen bezüglich Solarstrahlung, Temperatur, Feuchte sowie Wind grundlegend. Die Sonne wandert auf der Nordhalbkugel von Osten über Süden nach Westen, auf der Südhalbkugel von Osten über Norden nach Westen (1. Spalte). Durch die unterschiedliche Breitenlage variieren an den Standorten sowohl der maximale Sonnenstand als auch die Tageslängen im Jahresverlauf erheblich.

In Oslo gibt es deutliche jahreszeitliche Unterschiede, mit einer maximalen Sonnenscheindauer von fast 19 Stunden im Sommer und 5 Stunden im Winter. Die Sonnenhöchststände schwanken zwischen 5° und 55°. Je näher der Standort am Äquator liegt, desto geringer die Unterschiede zwischen den Jahreszeiten. So variieren in Kinshasa am Äquator die Tageslängen um maximal 1 Stunde, die Sonnenhöchststände um maximal 30°.

Zur Maximierung der Erträge von Sonnenenergie für Solarsysteme ist an äquatornahen Standorten ein flacher Winkel optimal, die Orientierung spielt eine untergeordnete Rolle. In Richtung Nordpol ist ein immer steilerer Winkel in Südorientierung günstig, auf der Südhalbkugel entsprechend in Nordausrichtung (2. Spalte).

Die Menge der Global- und Direktstrahlung ist im Bereich der Wendekreise aufgrund geringer Bewölkung am größten. Am Äquator ist die Bewölkung an der Menge der Diffusstrahlung und den Lücken bei der Direktstrahlung deutlich abzulesen. In Kinshasa ist die Zenitstellung der Sonne im Winter an den Maximalwerten zu erkennen (3. Spalte).

Die Strahlungsverhältnisse sind auch entscheidend für die Temperatur- und Feuchtebedingungen am Standort. Die Temperaturen steigen bis zum Wendekreis an, am Äquator werden wegen der hohen Niederschlagsmengen und der Bewölkung nicht die Maximalwerte der trockenen Wüsten erreicht, dafür ist die Jahrestemperaturschwankung am geringsten         (5. Spalte). Auch die Temperaturdifferenz zwischen Tag und Nacht ist in den Wüsten aufgrund der hohen Einstrahlung am Tag und der hohen Abstrahlung aufgrund fehlender Bewölkung in der Nacht am höchsten (4. Spalte).

In Oslo steht Heizen und Befeuchten im Vordergrund, in Bilma Befeuchten und Kühlen, wobei Nachtlüftung genutzt werden kann, in Kinshasa Kühlen und Entfeuchten. Der für das Raumklima optimale Standort ist Kapstadt, gefolgt von Rom.

Die Windverhältnisse bezüglich Richtung und Stärke hängen sowohl mit der geografischen Lage als auch mit der Nähe zu Meeren und Gebirgen zusammen. Daher ist hier eine detaillierte Betrachtung nötig.