Fragen zum Wärmefluss in der Sauna

[Techniker]

Als Techniker interessiert mich der Wärmefluss in der Sauna.

Während der Aufheizzeit einer leeren Sauna gibt es
o Strahlungswärme vom Ofen, die die Wände trifft und diese erwärmt,
o Konvektion durch Erwärmung von Luft am Ofen, die an den Wänden vorbeistreicht und dort Wärme abgibt,
o den Wärmefluss im Holz von warm zu kalt
o die Strahlungswärme, die von den Wänden reflektiert wird
o und die Strahlungswärme, die von den erwärmten Wänden emittiert wird,
o die Wärmeabgabe der erwärmten Luftmoleküle (durch Wärmefluss ins Holz und durch Abstrahlung).
o die sehr effektive Strahlungsaufnahme der Infrarotstrahlung durch Wassermoleküle

In einer Blockbohlensauna erwärmt sich die Holzoberfläche langsamer, weil Wärme in die kälteren Zonen des Holzes abgeführt wird. In einer Paneelwandsauna erwärmt sich die Holzoberfläche schneller und höher, weil weniger Wärmespeichermasse da ist und es wird mehr Wärme in alle Richtungen abgestrahlt.

Im Grunde sollte, meiner Meinung nach, bei beiden Varianten vermieden werden, dass das Holz abkühlt und deswegen sollten, meiner Meinung nach, beide Varianten wärmegedämmt werden. Ich lese aber oft, dass Blockbohlen-Saunen nicht wärmegedämmt werden (weil Holz Wärme schlecht leitet und selbst als Wärmedämmung wirkt). Aber 2 cm zusätzliche Holzdicke dämmt nicht so gut wie 2 cm lufthältiger Dämmstoff und daher verliert, meiner Meinung nach, eine Holzbohlensauna mehr Wärme.

Möchte ich das Aufheizen optimieren, so wäre doch ein Umluftventilator sinnvoll, der die Luft öfter an der Heizquelle vorbeistreichen lässt?!?

Jetzt hat aber trockene Luft eine geringe Wärmespeicherkapazität, feuchte Luft/Nebel aber eine höhere (abgesehen mal von der durchs Verdampfen gespeicherten Wärme). Also erwärmt die trockene Luft das Holz weniger, als das Holz durch Wärmestrahlung erwärmt wird, der Anteil der Wärmestrahlungsenergie ist ergo höher als der Wärmestrom aus der Luft ins Holz.

Warum in aller Welt wird dann ein Saunaofen so oft unten in die Sauna gestellt, wenn doch seine Strahlungswärme genutzt werden soll???!?

Möchte ich das Aufheizen optimieren (sprich gleichzeitig die Auskühlzeit minimieren), so wäre doch ein Saunaofen "in Sichthöhe" sinnvoller?

Die Strahlungswärme (IR-Frequenzen, Wiensches Verschiebungsgesetz) des heißen Ofens oder der heißeren Paneele sollen nicht so "angenehm" oder "gut" sein, wie die Strahlungswärme des weniger heißen Massivholzes. Was ist da dran?

[da-kiko]

Hallo Techniker,

Dinge zu hinterfragen ist sicher nicht verkehrt.

Aber manchmal kann man sich damit auch damit den Spaß verderben

Trotzdem zu ein paar Punkten meine Meinung:

- In der Sauna ist nicht die Strahlungswärme des Ofens entscheidend. Wichtig ist, das er die Luft schnell und gleichmäßig erwärmt.
Gerade in Gewerblichen Saunen sind die Öfen oft unter den Bänken montiert.

- Die Luft ist der Temperaturträger, die Luft in der Sauna soll zirkulieren. Daher ist die Zuluftöffnung UNTER dem Ofen, dort saugt er die kalte Luft an und durch Konvektion steigt sie nach oben.

- Das nach einer gewissen Zeit das Holz natürlich auch heiß wird und dann Wärme abstrahlt, ist ja klar (und auch für das Klima in der Sauna wichtig!)

- Dämmung: Finsterbusch hat es schon öfters geschrieben: Dämmung ist dann wichtig, wenn der Wärmeverlust zu einem Kostenfaktor wird. Das ist bei einer gewerblichen Sauna wichtig.
Zuhause doch nicht. Du kannst dämmen so viel du willst: Selbst wenn du jeden Tag reingehst, wird die Sauna bis zum nächsten mal wieder kalt. So viel Dämmung kannst du gar nicht ran machen, das die Termperatur erhalten wird.

(Das hat jetzt nichts mit einer Elementsauna zu tun, bei der ja eine Dämmung vorhanden ist.)

Warst Du schon mal in einer Blockbohlensauna?

In meinem Bauthread habe ich beschrieben, dass ich meine Sauna zu erst auf die Terrasse stellte. Ohne Dämmung und so. Selbst nach 3 Stunden Sauna war Schnee oder Eis, das außen an der Saunawand lag, nicht geschmolzen!
Innen waren aber knapp 90°C. Soviel zur Wärmeabfuhr innerhalb des Holzes.
Ich habe auch jetzt keine Dämmung dran. Und hab auch keine Problem mit Feuchtigkeit/Schimmel, die sich z.B. bei einer unzureichenden Hinterlüftung bilden könnten.

Gruß
Gerhard

[Techniker]

In der Sauna ist nicht die Strahlungswärme des Ofens entscheidend. Wichtig ist, das er die Luft schnell und gleichmäßig erwärmt

Tja deswegen wäre ein Umluft-Ventilator sinnvoll (im Sinne die Aufheizzeit zu minimieren).

Die Luft ist der Temperaturträger, die Luft in der Sauna soll zirkulieren. Daher ist die Zuluftöffnung UNTER dem Ofen, dort saugt er die kalte Luft an und durch Konvektion steigt sie nach oben.
- Das nach einer gewissen Zeit das Holz natürlich auch heiß wird und dann Wärme abstrahlt, ist ja klar (und auch für das Klima in der Sauna wichtig!)

Es ist eine Streitfrage in der Wärmelehre, ob bei der Wärmeübertragung vom Festkörper auf Luft der radiative Wärmeübergang oder die Wärmeleitung (in der sogenannten Prandtl'schen Schicht, einem Gasfilm an der heißen Oberfläche) dominanter ist. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Luft dürfte aber die Strahlungswärme dominieren (Kachelofen-Abstrahlung) und dann gehört der heisse Ofen anders plaziert.

Interessant wäre dabei eine Praxiserfahrung, ob sich eine Sauna mit seitlichem Ofen schneller aufheizt als mit Ofen unter den Bänken.

Was die Dämmung anbelangt, da spreche ich nur von Dämmung einer Elementsauna. Der Effekt, den ich bei der Elementsauna erreichen will (gesicherte Wärmebevorratung) wäre auch bei einer Blockbohlensauna nicht schlecht. Die Wärmeabgabe "nach hinten" ist bei beiden Varianten gleich,Aluminiumfolie reflektiert aber (einen Teil der emittierten) Infrarotstrahlung zurück zum Holz. Darum wäre eine Alufolie auch bei einer Holzbohlensauna angeraten.

[da-kiko]

Ventilator: Ja, dieser wird auch eingesetzt.

"Es ist eine Streitfrage in der Wärmelehre, ob bei der Wärmeübertragung vom Festkörper auf Luft der radiative Wärmeübergang oder die Wärmeleitung (in der sogenannten Prandtl'schen Schicht, einem Gasfilm an der heißen Oberfläche) dominanter ist. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Luft dürfte aber die Strahlungswärme dominieren (Kachelofen-Abstrahlung) und dann gehört der heisse Ofen anders plaziert."

Sorry, hier geht es nicht um irgendeine Theorie der Wärmeübertragung.

Die Luft wird heiß, deswegen schwitzt man. Wenn dann noch eine "angenehme" Wärmestrahlung dazu kommt, umso besser.

Wenn es nur um Wärmestrahlung gehen würde, wäre doch z.B. eine Infrarotsauna das Maß aller Dinge.

Darum wäre eine Alufolie auch bei einer Holzbohlensauna angeraten.

Der damit verbundene Aufwand (HInterlüftung) wäre doch nur bei einer dauerbetriebenen (Gewerblichen) Sauna evtl. zu gerechtfertigen.


Gruß
Gerhard

[Techniker]

Sorry, hier geht es nicht um irgendeine Theorie der Wärmeübertragung.

Die Luft wird heiß, deswegen schwitzt man. Wenn dann noch eine "angenehme" Wärmestrahlung dazu kommt, umso besser.

Wenn es nur um Wärmestrahlung gehen würde, wäre doch z.B. eine Infrarotsauna das Maß aller Dinge.

Nein. Es gibt mehr Wärmestrahlung in der Sauna als Wärme durch Luft übertragen wird (eine Streitfrage auch in der Wärmedämmbranche). Deshalb wird geschwitzt.

Darum wäre eine Alufolie auch bei einer Holzbohlensauna angeraten.

Der damit verbundene Aufwand (HInterlüftung) wäre doch nur bei einer dauerbetriebenen (Gewerblichen) Sauna evtl. zu gerechtfertigen.

Jetzt stehst Du völlig daneben. Wozu brauchst du eine Hinterlüftung bei einer Dampfsperre?!??
Eine Dampfsperre sperrt den Dampf ab oder sollte das tun, dann braucht auch nichts weggelüftet werden..

[da-kiko]

Ich lass das mal bleiben.

Du hast in allem Recht.

[Techniker]

Die Feuchte geht ja nicht durch die Dampfsperre durch, sondern erreicht die schimmelige Stelle der Wärmedämmung anders.

Erhöht man im Saunaraum die Feuchte der Luft (durch Einsaugen von Frischluft unterm Ofen und Austritt bei der Lüftungsöffnung oder durch jedes Öffnen der Saunatür), so diffundiert die Feuchte aus der Luft auf anderen Wegen in die Bauteile. (Bauteile = Holz, Fasern, Porenluft, Luftraum). Und wo die Bedingungen passen, wächst der Schimmel. Egal ob im Warmen, im Kalten oder am Taupunkt oder darüber oder darunter. Natürlich wächst er besser, wenn die Relative Luftfeuchtigkeit steigt, dort wo die feuchte Luft abkühlt.

Darum sollte die Feuchte raus aus der Saunaluft
o Einfließenlassen von trockener Winterluft und feuchte Luft ab in die Wohnräume (die eher zu trocken sind) oder ins Freie (Energieverschwendung);
o Entfeuchtungsgerät

Trockenheizen der Sauna trocknet nur den Innenraum der Sauna und tötet wahrscheinlich Schimmel ab, trocknet aber nicht den Außenraum der Sauna.

Oder irre ich mich da?

[Techniker]

Alufolie ist ja nicht nur Dampfsperre, sondern dient ja auch als Wärmestrahlungsspiegel (da die Spiegelung nur ca.90% ist, die restlichen 10% aufgenommen und auf beiden Seiten der Folie abgestrahlt werden, wird bei gewissen Hauswand-Wärmedämmsystemen eine mehrlagige verspiegelte Folie verwendet) und zusätzlich wächst auf ihr kein Schimmel.

D.h. ein Teil der entfleuchenden Wärme wird dem System wieder zugeführt. Und deshalb wäre eine Alufolie auch bei Massivholz-Saunawänden sinnvoll (Preis-Leistungs-Verhältnis passt gut). Oder?