Heizleistung Mensch berechnen: Watt je Person und Gruppe

Ein ruhig sitzender Mensch hat eine Heizleistung von rund 105 W: Der Rechner kommt mit 1,0 met und der Standardkörperoberfläche von 1,8 m² auf 104,8 W.

Im Schlaf (0,8 met) sind es 83,8 W, bei sitzender Büroarbeit (1,2 met) 125,7 W, bei leichter Tätigkeit im Stehen (1,6 met) 167,6 W, beim Gehen mit 5 km/h 356,2 W und beim Radfahren mit 15 km/h 419 W.

Die Zahlen beschreiben die gesamte Wärmeabgabe des Körpers im Durchschnitt, nicht die Leistung, die du in einem Raum spürst.

Größe, Gewicht, Kleidung und Raumtemperatur verschieben den Wert um mehrere Zehnerprozent, ein kleiner Mensch liegt unter, ein großer über dem Durchschnitt.

Die Handlung: Wähle im Rechner deine Tätigkeit, lass die Körperoberfläche auf dem Standard von 1,8 m² oder rechne sie aus Größe und Gewicht, und lies Watt, Kilowatt und Kilowattstunden ab.

Die Wärmeabgabe hängt von der Tätigkeit ab.

Der Rechner kommt für eine ruhig sitzende Person mit 1,8 m² Körperoberfläche auf 104,8 W; im Schlaf sind es 83,8 W, bei sitzender Büroarbeit 125,7 W, beim Radfahren mit 15 km/h 419 W und beim Laufen mit 15 km/h 995,2 W.

Das sind pro Stunde bei ruhigem Sitzen 0,105 kWh und über einen Tag 2,51 kWh. Der Körper gibt die Wärme über Strahlung, Konvektion, Verdunstung und Atmung ab; der Rechner fasst alles zusammen und trennt nicht in fühlbare und latente Anteile.

Bei körperlicher Arbeit wird ein Teil der Leistung als mechanische Arbeit abgegeben, ein Vorbehalt der Quellen. Die Werte stammen aus einer Tabelle nach ISO 7730 und ASHRAE, die Normen selbst wurden nicht abgerufen.

Die Handlung: Trage die Tätigkeit und die Dauer ein und nutze die Zahl als Richtwert, nicht als Messwert.

Ein einzelner Mensch heizt einen Raum kaum auf, viele Menschen dagegen spürbar.

Eine ruhig sitzende Person gibt 104,8 W ab, 20 Personen bei sitzender Büroarbeit kommen auf 2.514 W, 25 Personen auf 3.143 W und 50 sitzende Personen auf 5.238 W; in 8 Stunden sind das 20,1 kWh, 25,1 kWh und 41,9 kWh.

Damit gleichen 20 Personen etwa einen Heizlüfter mit 2 kW aus. Wie stark die Raumtemperatur steigt, hängt aber von Raumgröße, Wänden, Fenstern und Lüftung ab, und das rechnet der Rechner nicht.

Deshalb ist die Zahl nur ein Mengenvergleich der Wärmeabgabe.

Die Handlung: Trage im Modus Personen die Zahl der Anwesenden, die Tätigkeit und die Dauer ein und beachte, dass die Wärme sich auf den ganzen Raum verteilt und über Lüftung wieder entweicht, sodass der Anteil im Raum geringer ausfällt als die Abgabe.

Du multiplizierst den Energieumsatz in met mit 58,2 W/m² und der Körperoberfläche: Q = met · 58,2 · KOF. Beispiel: 1,0 met · 58,2 W/m² · 1,8 m² = 104,76 W, also 104,8 W für eine ruhig sitzende Person.

Die Gesamtleistung einer Gruppe erhältst du durch Multiplikation mit der Personenzahl, die Wärmeenergie in kWh durch Multiplikation mit der Dauer in Stunden und Teilen durch 1.000. Für 20 Personen mit 1,2 met sind das 20 · 125,7 W = 2.514 W.

Die Körperoberfläche kannst du als Standardwert 1,8 m² nehmen oder nach DuBois aus Größe und Gewicht berechnen: Mit 175 cm und 75 kg ergibt das 1,90 m² und 110,8 W.

Die Handlung: Setze die Werte in den Rechner ein und lies im Rechenweg jeden Schritt nach; eine Aufteilung nach fühlbarer und latenter Wärme enthält er nicht.

Met ist eine Einheit für den Energieumsatz in der Raumklimatechnik. Nach Wikipedia entspricht 1 met 58,2 W je Quadratmeter Körperoberfläche, also dem Umsatz einer ruhig sitzenden Durchschnittsperson, deren Körperoberfläche etwa 1,8 m² beträgt.

Daraus folgen 104,8 W.

Die Tätigkeiten haben andere met-Werte: Schlafen 0,8, Sitzen 1,0, sitzende Büro- oder Schultätigkeit 1,2, Stehen mit leichter Tätigkeit 1,6, Gehen mit 5 km/h 3,4, Radfahren mit 15 km/h 4,0 und Laufen mit 15 km/h 9,5; die Werte stammen aus einer Tabelle nach ISO 7730 und ASHRAE, die Normen selbst wurden nicht abgerufen.

Weil met auf die Oberfläche bezogen ist, lassen sich Menschen verschiedener Größe vergleichen.

Die Handlung: Wähle im Rechner die passende Tätigkeit aus der Liste oder trage einen eigenen met-Wert ein, wenn du ihn aus einer Quelle kennst, zum Beispiel für eine Tätigkeit, die in der Auswahlliste fehlt.

Im Schlaf gibt ein Mensch mit 0,8 met und 1,8 m² Körperoberfläche 83,8 W ab, in 8 Stunden sind das 0,67 kWh.

Bei sitzender Büroarbeit mit 1,2 met sind es 125,7 W und 1,01 kWh in 8 Stunden, bei Stehen mit leichter Tätigkeit (1,6 met) 167,6 W und 1,34 kWh. Die Unterschiede entstehen allein durch den Energieumsatz; die Körperoberfläche bleibt gleich.

Wer im Büro sitzt, gibt also rund die Hälfte mehr Wärme ab als im Schlaf (125,7 gegenüber 83,8 W). Der Rechner liefert Durchschnittswerte, individuell weichen Menschen um mehrere Zehnerprozent ab.

Die Handlung: Wähle im Rechner die Tätigkeit Liegen, Schlafen oder Sitzende Tätigkeit, setze die Dauer auf 8 Stunden und lies die Wärmeenergie in Kilowattstunden ab, um Schlafzimmer und Büro zu vergleichen, und multipliziere dann mit der Personenzahl, wenn mehrere Menschen gleichzeitig im Raum sind.

Die Energie ist die Leistung mal die Zeit. Eine ruhig sitzende Person mit 104,8 W gibt in einer Stunde 0,105 kWh ab, in 8 Stunden 0,838 kWh und in 24 Stunden 2,51 kWh.

Im Schlaf sind es in 8 Stunden 0,67 kWh bei 83,8 W, bei sitzender Büroarbeit 1,01 kWh in 8 Stunden. Wer tagsüber arbeitet und nachts schläft, liegt also grob zwischen 2 und 3 kWh pro Tag, je nach Verlauf.

Der Rechner zeigt die Wärmeenergie für die eingegebene Dauer und lässt Dauern bis zu einem Jahr zu. Das ist die abgegebene Wärme, nicht der Kalorienbedarf der Ernährung, auch wenn beide eng verwandt sind.

Die Handlung: Trage die Dauer in Stunden ein, die dich interessiert, und wähle die Tätigkeit, die den größten Teil dieser Zeit beschreibt, oder rechne verschiedene Phasen einzeln und addiere sie.

Du teilst die Leistung des Heizlüfters durch die Wärmeabgabe je Person.

Ein Heizlüfter mit 2 kW entspricht rechnerisch 2.000 W ÷ 104,8 W = 19,1 ruhig sitzenden Personen, mindestens also 20; bei sitzender Büroarbeit sind es 15,9, bei Schlaf 23,9 und beim Radfahren mit 15 km/h nur 4,8 Personen.

Für eine Ziel-Heizleistung von 1.000 W braucht es bei Büroarbeit 7,96, also mindestens 8 Personen. Der Rechner bietet dafür den Modus Personenzahl für eine Ziel-Heizleistung und zeigt zusätzlich das Heizlüfter-Äquivalent.

Praktisch ersetzt eine Gruppe keinen Heizlüfter: Die Wärme entsteht verteilt, ist nicht regelbar und fällt nur an, solange die Personen anwesend sind. Die Handlung: Nutze den Vergleich zur Einordnung, nicht zur Planung einer Heizung.

Ein Raum mit 20 Personen bei Büroarbeit gewinnt 2,5 kW Wärme, eine Heizung ersetzt das aber nicht, weil sie im Winter nachts oder am Wochenende fehlt.

Der wichtigste Grund ist die Körperoberfläche: Je größer sie ist, desto mehr Wärme gibt der Körper ab.

Mit der DuBois-Formel aus Größe und Gewicht ergibt 160 cm mit 55 kg 1,56 m² und 91,0 W, 175 cm mit 75 kg 1,90 m² und 110,8 W und 190 cm mit 95 kg 2,23 m² und 130,0 W, jeweils bei ruhigem Sitzen mit 1,0 met.

Die Standardfläche von 1,8 m² liegt dazwischen. Hinzu kommen die Tätigkeit, die Kleidung, die Raumtemperatur und der Körperbau, die der Rechner nicht einzeln berücksichtigt.

Die Formel für die Körperoberfläche ist KOF = 0,007184 · Größe^0,725 · Gewicht^0,425, mit der Größe in cm und dem Gewicht in kg.

Die Handlung: Stelle im Rechner die Körperoberfläche auf individuell um und trage Größe und Gewicht der Person ein, wenn du es genauer brauchst, und vergleiche das Ergebnis mit dem Standardwert.

Die Heizlastberechnung dient der Auslegung der Heizung für den ungünstigsten Fall. Nach Wikipedia werden bei der Heizlastberechnung solare und interne Gewinne nicht berücksichtigt, es wird also der „worst case“ angenommen.

Die Wärme von Menschen zählt zu den internen Gewinnen: Sie ist nicht dauerhaft vorhanden, sondern fällt nur an, wenn die Personen im Raum sind, und könnte im Winter nachts fehlen. Würde man sie anrechnen, wäre die Heizung bei leerem Haus zu klein.

Deshalb senkt die Wärmeabgabe von Personen die Heizlast nicht, auch wenn sie im Betrieb spürbar zur Raumwärme beiträgt, bei 20 Personen etwa 2,5 kW.

Eine Aufteilung in fühlbare und latente Wärme, wie sie die Lüftungs- und Kühllastberechnung nutzt, bildet der Rechner nicht ab.

Die Handlung: Plane die Heizung nach der Heizlast und und nutze den Rechner nur zum Vergleich der Wärmeabgabe, nie zur Dimensionierung der Anlage.