Formel für R-Wert

[Rollo]

AW: Formel für R-Wert

Messung z.B. in einem Togmeter

Ist dieser Meßaufbau für Isomatten standardisiert oder irgendwo beschrieben?

[Moltebaer]

AW: Formel für R-Wert

Der 'Aussagewert des R-Werts' soll also 'unbekannt' sein?

[Rollo]

AW: Formel für R-Wert

Der 'Aussagewert des R-Werts' soll also 'unbekannt' sein?

Sicherlich nicht hinsichtlich des praktischen Nutzens als qualitativer Vergleichswert für mitllere Einsatzbedingungen. Der Rest ist pure Neugierde.

Sieh das ganze mal ähnlich wie die Temperaturangaben für Schlafsäcke. Früher hat jeder sein eigenes Süppchen gekocht. Jetzt verwenden fast alle die EN Norm. Es ist aber bekannt, das diese für extreme Winterschlafsäcke mist liefert.

Das sollte man allerdings wissen, wenn man die Bedeutung der Temperaturangaben eines Schlafsacks beurteilen will.

Welche Werte sind nun besser? Zugegeben gute Werte frei Schnautze ala WM? Werte nach EN? Werte von XY, z.B. PHD?
Das kann man nur entscheiden, wenn man weiß wer was wie gemacht hat.

Ähnlich sehe ich es bei dem R-Wert. Ich weiß nicht ob alle gleich messen. Ich weiß nicht wie gemessen wird und wo die Grenzen oder der praxisbezug z.B. im Extrembereich liegt. Daher die Fragen.

[Moltebaer]

AW: Formel für R-Wert

Die Angabe des R-Wert finde ich sinnvoller als die T-lim/comf/... und finde, für Schlafsäcke sollte ebenfalls der R-Wert angegeben werden.
Das Tolle am R-Wert ist ja gerade, daß es quasi eine Materialkonstante ist (bezogen auf einen speziellen Ausrüstungsgegenstand) und nicht irgendjemand für den Anwender entscheidet, welche Schlaftemperatur ihm gefälligst gefallen soll.
Die Grenzen bzw. Praxisbezug im Extremfall kann sich so jeder selbst ausrechnen, wenn er weiß, welche Temperatur seine Schlafplatzoberfläche haben soll. Analog ist auf Karabinern ja auch die Bruchlast angegeben und nicht "hält einen durchschnittlichen Mannsturz in den Dolomiten aus"

[anja13]

AW: Formel für R-Wert

Da werfe ich doch mal die Frage nach der Definition des R-Wertes für Isomatten in den Raum.


Wie ist er für Isomatten standardisiert? Bestimmen alle Hersteller ihn mit vergleichbaren Rahmenbedingngen? Ich hab da gewisse Zweifel.


Weiterhin wird sich die Bodentemperatur als große Unbekannte darstellen. Diese wird unter der Matte ganz sicher deutlich von der Lufttemperatur abweichen.

In der Bauphysik sieht das folgendermaßen aus:
Der R-Wert ist der Wärme-Durchlasswiderstand, Einheit ist [m²K/W].
Zusammen mit dem Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert, früher k-Wert), einer im Labor ermittelten Bauteilspezifischen Größe, und den Wärmeübergangswiderständen (von Bauteil zu Luft) berechnet man damit den Wärmedurchgangswiderstand Rt [m²K/W] in Abhängigkeit von der Schichtdicke.

Ich bin mir nicht sicher, ob bei den Matten der R-Wert oder der Rt-Wert (unter Berücksichtigung der Wärmeübergangswiderstände) angegeben ist. Ich gehe jetzt mal vom R-Wert (also nur für das "Bauteil") aus.

Nach DIN 4108-4 gelten für Die Wärmeübergangswiderstände je nach Wärmestromrichtung (ich gehe von Wärmestrom abwärts, dh. vom Körper weg nach unten aus) folgende Werte:
Rsi: 0,17 m²W/K
Rsa: 0,04 m²W/K

Für Rt gilt:
R= 1/k = Rsa + Summe Ri + Rsi
wobei Rsa - Wärmeübergangswiderstand außen, Ri - Wärmedurchlasswiderstände der Bauteilschichten, Rsi - Wärmeübergangswiderstand innen, k- Wärmedurchgangskoeffizient

Rt= 0,17+ R + 0,04

Wärmestromdichte q=R (Ti-Ta) --> R/q=Ti-Ta --> R/q+Ta=Ti
wobei Ti/Ta - Lufttemperatur innen/ außen
Toi/ Toa - Oberflächentemperatur innen/ außen
mit:
Toi = Ti - Rsi x q
Toa = Ta + Rsa xq
--> Toi= R/q+Ta-Rsi x q (?)

So, ich hoffe, dass ihr hiermit schonmal was anfangen könnt, ist immerhin mal ein Ansatz. Ich habe gerade leider keine Zeit mehr.
Mir fehlt bei der Sache auch noch die Innentemperatur um die Temperaturdifferenz und damit den Wärmestrom berechnen zu können.
Man könnte evtl. die Körperwärme ansetzen, allerdings wäre das Ergebnis durch Bekleidung, Schlafsack etc verfälscht (diese Schichten müsste man ggf. zum Rt-Wert dazu rechnen um die Gesamtwärmeleistung der "Konstruktion" zu ermitteln.)
Was meint Ihr?

[willo]

AW: Formel für R-Wert

Aber wenn ich den R-Wert schon habe (und er stimmt) ist doch die einzig interessante Frage, was er in der Praxis bedeutet und nicht wie er ermittelt wurde. Beim Schlafsackgewicht ist für mich ja auch nicht interessant wie es gewogen wurde - solange es in gewissen Grenzen stimmt.
Laut den Herstellern wird als Referenz um aus dem R-Wert eine Temperatur zu bestimmen ein Mensch in einem Schlafsack und dünner Baselayer-Bekleidung genommen, dessen Haut-Temperatur bei genau der Grenztemperatur stabil bleibt - ergo er nicht friert. Wie auch bei Schlafsäcken spielen da diverse subjektive Größen mit rein.

[Rollo]

AW: Formel für R-Wert

Danke anja13. Das ist mal ein Wort.

[LihofDirk]

AW: Formel für R-Wert

Müsste sich nur noch jemand finden der weiß welche Kunststoffe die Hersteller so bei ihren Matten einsetzen...

Im wesentlichen Polyurethan Schäume, da aber der U-Wert außer vom Matrixmaterial auch von der Schaumdichte abhängt hilft das nicht weiter. Vor allem, da sich die Schaumdichte durch Belastung durch den Benutzer noch zusätzlich dauernd ändert ...

[anja13]

AW: Formel für R-Wert

Aber wenn ich den R-Wert schon habe (und er stimmt) ist doch die einzig interessante Frage, was er in der Praxis bedeutet und nicht wie er ermittelt wurde. Beim Schlafsackgewicht ist für mich ja auch nicht interessant wie es gewogen wurde - solange es in gewissen Grenzen stimmt.

Da hast Du schon recht. Aber meine Idee war, dass man mit den Formeln sozusagen zurückrechnen kann.
Also R-Wert bekannt, setzt sich zusammen aus ..., umstellen und dann (Oberflächen)temperatur ermitteln.
Wie es aussieht, stellt es sich aber so da, dass man zu viele unbekannte Größen hat, wie z.B. die Temperatur oben drauf.

Laut den Herstellern wird als Referenz um aus dem R-Wert eine Temperatur zu bestimmen ein Mensch in einem Schlafsack und dünner Baselayer-Bekleidung genommen, dessen Haut-Temperatur bei genau der Grenztemperatur stabil bleibt - ergo er nicht friert. Wie auch bei Schlafsäcken spielen da diverse subjektive Größen mit rein.

Genau das meinte ich - es ist nicht bekannt a) welche Oberflächentemperatur der Mensch hat (vermutlich Durchschnitt angenommen)
b) welches Material für 1. Baselayer u. 2. Schlafsack verwendet wird, c) wie dick selbiges ist ...
Also noch mehr unbekannte Größen - eigentlich müsste man eine Mindestoberflächentempertur auf der Matte definieren um dann eine Grenztemperatur für den Boden darunter zu ermitteln (mit Hilfe des bekannte R-Wertes) ...

OT: Hoffe, ich habe nichts durcheinander gebracht, ist alles schon eine Weile her ...

[Randonneur]

AW: Formel für R-Wert

Solange nicht klar ist wie der R-Wert gemessen wird sind die Werte nicht vergleichbar. Eine einfache Frage etwas: Wird die Matte zur Messung durch einen Dummy zusammengepresst, wie bei der wirklichen Benutzung oder nicht?

Zu den Rechnungen: Der Boden selbst hat eine begrenzte Leitfaehigkeit. Deswegen kann man nicht einfach aus der Bodentemperatur und der Isolation durch die Matte auf die Komforttemparatur schliessen. Ein Ob der Boden aus Felsen oder Grass besteht macht einen grossen Unterschied. Dazu kommt natuerlich noch, dass die Bodentemperatur nur begrenzt mit der Lufttemperatur korreliert.

[Nordman]

AW: Formel für R-Wert

.........
Zu den Rechnungen: Der Boden selbst hat eine begrenzte Leitfaehigkeit. Deswegen kann man nicht einfach aus der Bodentemperatur und der Isolation durch die Matte auf die Komforttemparatur schliessen. Ein Ob der Boden aus Felsen oder Grass besteht macht einen grossen Unterschied. Dazu kommt natuerlich noch, dass die Bodentemperatur nur begrenzt mit der Lufttemperatur korreliert.

es gibt da auch einen unterschied zwischen dem transmissionswärmestrom zu luftberührten- und zu erdberührten bauteilen.
(zu luft hat anja13 hier die "formelsammlung" gepostet)
evtl. weis anja13 da noch die unterschiede in der berechnung zu erdberührt, ich weis nur noch das es da einen gibt. :-) stichwort: kellerwhg.

um auf die ausgangsfrage zurückzukommen,
da wird man wohl die hersteller kontaktieren müssen um zu erfahren wie deren R-wert zustande gekommen ist z.B. durch TOG test o.ä.

[Shorty66]

AW: Formel für R-Wert

Soweit ich weiß sind die Herstellerangaben alle für unbelastete matten.
Da der R-wert linear mit der dicke der schicht eines materials ansteigt ist das auch ganz gut, da matarazen je nach körpergewicht und andruckfläche unterschiedlich stark zusammengerpesst werden und man so schlecht allgemeingültige aussagen zum belasteten zustand liefern kann.

Die korrelation r-wert/Komforttemperatur hängt aber natürlich stark von der komprimierbarkeit der matte ab wenn immer nur unbelastet gemessene R-werte angegeben werden. Hier wäre es wünschenswert wenn noch zusätzlich ein Wert zur komprimierbarkeit der matten (bspw. eine Ersatzfederkonstante) angegeben würde.

Der Federwert würde dann auch gleich angeben wie komfortabel eine matte theoretisch sein sollte.

[Randonneur]

AW: Formel für R-Wert

Mir erscheinen die R-Werte fuer selbstaufblasende Matten (zumindest bei Therm-A-Rest) fuer die Dicke gering. Vor allem im Vergleich zur RidgeRest. Also entweder isoliert der Schaum deutlich schlechter als stehende Luft oder die Matten werden im zusammengedrueckten Zustand vermessen.

[Sarekmaniac]

AW: Formel für R-Wert

Um auch mal was zur Verwirrung beizutragen:

Es gibt einen US-R-Wert und einen globalen R-Wert:

However, to answer your question about R-Value - if it is worldwide (UK)
R Value you want then you simply divide by 10 so a Tog of 3 becomes an R
value of 0.3m2/kw - to convert to US R-value then you need to multiply
Worldwide R value i.e 0.3m2/kw x 5.678263 = 1.7 R = (h-ft2-oF/Btu).

So schrub es mir einst Multimat.

[jaerven]

AW: Formel für R-Wert

Es hängt alles vom der Wärmeleitzahl, dem Wärmedurchgangswert der Materialien sowie dem sich daraus ergebenden Wärmedurchgangskoeffizienten ab. Genau genommen.
Da gibt es Formeln in der Bauphysik, wenn man dann die Daten der Materialien hat... siehe Anjas Beitrag.
Aber rein praktisch ist das alles schöne Theorie, denn jede Jeck is anders. Auch beim Kälteempfinden.

[willo]

AW: Formel für R-Wert

Weshalb der R-Wert auch für eine unbelastete Matte ermittelt wird. Subjektiv ist imho nur, wie aus dem R-wert die Grenztemperatur für den Menschen ermittelt werden kann. Dazu schrieb ich aber schon was (Durchschnittsmensch in geeignetem Schlafsack und dünner Unterwäsche). Da allerdings liegen die Hersteller sehr dicht beisammen, weswegen ich den R-Wert für ein geeignetes Vergleichmaß halte.

[Nordman]

AW: Formel für R-Wert

.......... wie aus dem R-wert die Grenztemperatur für den Menschen ermittelt werden kann. ............

die kann man nicht ermitteln, auch wenn die hersteller da etwa auf einer höhe liegen.

sehr hilfreich finde ich die R-wert angabe zu einer matte schon,
zumindest bei den matten von einem hersteller sollte sich der temperaturbereich so besser einschätzen lassen können.
ein quervergleich mit einem anderen hersteller und "seinen" R-wert angaben läßt sich wie sich hier zeigt nur bedingt herstellen.

[anja13]

AW: Formel für R-Wert

Ich denke schon, dass der R-Wert ein guter Vergleichswert ist, da er materialabhängig unter Laborbedingungen ermittelt wird.
Allerdings wären schon mal die Randbedingungen interessant. (Welche Temperaturen werden herangezogen,...)
Die Oberflächentemperaturen ergeben sich ja aus dem Material und den Lufttemperaturen.

Die Messungen machen - um einen halbwegs vergleichbaren Wert zu erhalten - nur im unkomprimierten Zustand Sinn. Sonst müsste man Größe, Gewicht etc des Dummies ja auch festlegen.

[ursstotz]

AW: Formel für R-Wert

Genau das dachte ich mir auch deshalb das nachgehake

Die Formel kann man ja dann aus diesem Diagramm aus dem Wiki ableiten:




Da die Formel linear ist und y=m*x+n, muss man dann nur noch ablesen und es kommt folgendes raus:

Temperaturgrenze= t
R-Wert= R

t=-6,6*R+10

ISt aber nur ungefähr am besten fragst du wohl den Ersteller der Grafik

Ich muss zur Grafik sagen, dass diese nicht gerechnet ist. Ich hab sie über Werte von ISO-Matten abgeleitet und die Grafik mit Gnuplot erstellt.

Gruss
Urs