Heizgradtage und Kühlgradtage berechnen (HDD, CDD)

Heizgradtage (HDD) und Kühlgradtage (CDD) aus Monatsmitteln oder Tageswerten mit einstellbarer Basis und Schwelle. Wärmebedarf und Brennstoffverbrauch aus Gradtagen.

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Formeln

Aus Monatsmitteln

Heizgradtage (T_m: Tagesmittel, d: Anzahl der Tage): HDD = Σ (T_{b} − T_{m}) · d (T_{m} ≤ T_{e})
Kühlgradtage: CDD = Σ (T_{m} − T_{bs}) · d (T_{m} ≥ T_{es})
Näherung aus dem Monatsmittel (N: Tage im Monat): HDD_{ay} ≈ N · (T_{b} − T_{ay})

Aus Tageswerten

Heizgradtage (T_m: Tagesmittel, d: Anzahl der Tage): HDD = Σ (T_{b} − T_{m}) · d (T_{m} ≤ T_{e})
Kühlgradtage: CDD = Σ (T_{m} − T_{bs}) · d (T_{m} ≥ T_{es})

Brennstoffverbrauch abschätzen

Jährlicher Wärmebedarf (H in W/K, HDD in °C·day, Ergebnis in Wh): Q_{y} = H · HDD · 24
Brennstoffmenge: M = Q_{y} / (η · H_{u})

Weitere Formeln, die von Ihrer Auswahl abhängen, werden im Rechner angezeigt.

Annahmen

Die europäische Statistik verwendet zum Kühlen 21 °C Basis und 24 °C Schwelle. Ein Tag mit 24 °C liefert 3 Gradtage. Die Vorgabe 22 °C stammt aus der türkischen Studie. Schwellen können Monatsschätzungen erhöhen: Fünfzehn Tage bei 12 °C und fünfzehn bei 16 °C liefern mit Tagesdaten HDD 90, das Monatsmittel dagegen 120.
Gradtage summieren die Differenzen zwischen Tagesmittel und Basistemperatur. Die Vorgabe folgt der türkischen Wetterbehörde: Heizbasis 18 °C mit 15 °C Schwelle, Kühlbasis und Schwelle 22 °C.
Die Schwellendefinition hat einen Sprung: Ein Tagesmittel von 15 °C zählt 3 Gradtage, bei 15,1 °C zählt es keine. Lassen Sie die Schwelle für die einfache Definition leer. Dann zählt jeder Tag unter der Basistemperatur.
Monatsmittel sind eine Näherung, bei der jeder Tag dieselbe Temperatur erhält. In Übergangsmonaten kann die Schwelle das Ergebnis zu niedrig oder zu hoch ausfallen lassen oder einen ganzen Monat ausschließen. Genaue Werte erfordern Tagesdaten.
Der Februar hat 28 Tage, das Jahr 365. Die anfänglichen Monatswerte sind Beispiele ohne Ortsbezug. Beziehen Sie langjährige Mittelwerte für Ihren Standort vom Wetterdienst.
Gradtage verschiedener Quellen sind nur bei gleicher Basistemperatur und Methode vergleichbar. Einige Verfahren verwenden auch tägliche Höchsttemperaturen und Tiefsttemperaturen, etwa die britische Wetterdienstmethode.
Die Brennstoffschätzung verwendet Q = H · HDD · 24 mit konstantem Wärmeverlustkoeffizienten und einer zur Basis passenden Innentemperatur. Solare und innere Gewinne werden nicht separat abgezogen. Eine etwas unter der Innentemperatur liegende Basis bildet sie näherungsweise ab.
Energieinhalt und Wirkungsgrad müssen sich beide auf Heizwert oder beide auf Brennwert beziehen. Warmwasser und Verteilverluste fehlen, soweit sie nicht im Wirkungsgrad enthalten sind.

Was sind Gradtage?

Gradtage fassen den klimabedingten Bedarf zum Heizen oder Kühlen zusammen. Täglich wird die Differenz der Außentemperatur zur Basis summiert. Bei Heizgradtagen (HDD) zählt die Unterschreitung: Bei 18 °C Basis liefert ein Tag mit 10 °C Mittelwert 8 Gradtage. Bei Kühlgradtagen (CDD) zählt die Überschreitung. Ein kalter Standort kann jährlich mehrere Tausend Heizgradtage erreichen, ein milder Küstenort wenige Hundert.

Welche Basistemperatur?

Die Wahl hängt von der Quelle ab. Die europäische Statistik und die türkische Wetterbehörde verwenden 18 °C Heizbasis und zählen Tage über 15 °C nicht. Die türkische Kühlstudie zählt Tage über 22 °C. In den USA sind 65 °F (18,3 °C), in Großbritannien 15,5 °C üblich. Vergleiche erfordern dieselbe Basis und Methode.

Beispiel

Sechs Tagesmittel sind 10, 16, 25, 20, 15 und 22,5 °C. Zum Heizen zählen 8 Gradtage bei 10 °C und 3 bei 15 °C. Der Tag mit 16 °C liegt über der Schwelle und zählt nicht. HDD ergibt 11. Zum Kühlen zählen 3 bei 25 °C und 0,5 bei 22,5 °C, zusammen CDD 3,5.

Monatsmittel

Ohne Tagesdaten gilt näherungsweise HDD ≈ Tage im Monat × (Basis − Monatsmittel). Ohne eigene Schwelle kann die Methode Übergangsmonate unterschätzen, mit Schwelle auch überschätzen. Bevorzugen Sie Tagesdaten.

Brennstoffverbrauch

Mit dem Wärmeverlustkoeffizienten H (W/K) gilt Q = H × HDD × 24. Ein Haus mit 200 W/K und 2000 Gradtagen benötigt 200 × 2000 × 24 = 9600 kWh Wärme. Bei 90 % Kesselnutzungsgrad sind das 10 667 kWh Brennstoffenergie oder etwa 1003 m³ Erdgas mit 10,64 kWh/m³.

Umgekehrt lässt sich die Vorjahresrechnung durch die damaligen Gradtage teilen, um den Einfluss von Dämmung oder neuer Technik wetterbereinigt zu betrachten.

Grenzen

Die Methode ist eine grobe Schätzung. Solare und innere Gewinne, Nachtabsenkung und Wärmespeicherung fehlen. Detaillierte Energieberechnungen verwenden Monatsverfahren oder Stundenverfahren.

Häufige Fragen

Wie berechnet man Heizgradtage?

Bei Tagesmitteln von beispielhaft 10 16 25 20 15 22,5 °C, 18 °C Heizbasis und 15 °C Schwelle ergibt die Summe der maßgebenden Temperaturdefizite 11 °C·day Heizgradtage. Tage oberhalb der Schwelle werden ausgeschlossen. Die Summe allein bestimmt keinen Brennstoffverbrauch und berücksichtigt keine inneren oder solaren Gewinne.

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