Thermischer Komfort (PMV/PPD) Rechner

Was ist das PMV/PPD-Modell für thermischen Komfort?

Das Predicted Mean Vote (PMV)-Modell von P.O. Fanger, standardisiert in ISO 7730, sagt die durchschnittliche thermische Empfindung einer Gruppe auf einer 7-Punkte-Skala von -3 (kalt) bis +3 (heiß) vorher. Es kombiniert sechs Faktoren: Lufttemperatur, Strahlungstemperatur, Luftgeschwindigkeit, Feuchtigkeit, Metabolismus (met) und Bekleidungsisolation (clo).

Die Predicted Percentage Dissatisfied (PPD) wird aus dem PMV abgeleitet. Selbst bei PMV=0 beträgt die PPD 5% aufgrund individueller Variation. ISO 7730 Kategorie B erfordert -0,5 ≤ PMV ≤ +0,5 bzw. PPD < 10%.

Metabolische Rate in met (1 met = 58,2 W/m², sitzend ruhend). Tippen ~1,1 met, Steharbeit ~1,6 met, schwere Arbeit ~3–4 met. Bekleidung in clo (1 clo = 0,155 m²·K/W). Sommerkleidung ≈ 0,5 clo, Winter-Innenkleidung ≈ 1,0 clo.

Formula: PMV = f(Ta, Tr, v, RH, M, Icl) PPD = 100 - 95 × exp(-0.03353 × PMV⁴ - 0.2179 × PMV²)

Berechnungsbeispiel

Büro: Luft 23°C, Strahlung 22°C, Luft 0,1 m/s, Feuchte 50%, 1,1 met, 0,9 clo. PMV ≈ -0,2 (leicht kühl). PPD ≈ 6%. ISO 7730 Kategorie A — ausgezeichneter Komfort.

Wann diesen Rechner verwenden

• HLK-Ingenieure, die überprüfen, ob die Auslegungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit) eine akzeptable thermische Behaglichkeit für die Gebäudenutzer erreichen
• Facility Manager, die Beschwerden über das Raumklima untersuchen, um zu ermitteln, welcher Umgebungsparameter (Temperatur, Strahlungswärme, Zugluft) die Unzufriedenheit verursacht
• Arbeitsmedizinische Fachkräfte, die beurteilen, ob die thermischen Bedingungen in Büros, Fabriken oder Serverräumen die Behaglichkeitskategorien nach ISO 7730 erfüllen
• Forschende, die die Qualität des Innenraumklimas im Rahmen von Nutzungsevaluationen oder Gebäudezertifizierungen (WELL, LEED) untersuchen
• Wahl zwischen Komfort- und Hitzestress-Bewertung — nutzen Sie dieses ISO-7730-PMV/PPD-Modell für moderaten Innenraumkomfort; für heiße Umgebungen mit Risiko hitzebedingter Erkrankungen den WBGT-Hitzestress-Rechner (ISO 7243)

Häufige Fehler vermeiden

• Lufttemperatur allein als Behaglichkeitsmaß zu verwenden — die Strahlungstemperatur kalter Fenster oder heißer Geräte kann den PMV um 1-2 Einheiten verschieben, selbst wenn die Lufttemperatur ideal ist
• Bekleidung und Energieumsatz zu ignorieren — eine sitzende Bürokraft (1,0 met; 0,7 clo) hat völlig andere Behaglichkeitsanforderungen als ein stehender Lagerarbeiter (2,0 met; 1,0 clo)
• Anzunehmen, eine Temperatur stelle alle zufrieden — selbst bei PMV=0 sind 5 % unzufrieden; individuelle Eingriffsmöglichkeiten (Ventilatoren, Heizgeräte, anpassbare Kleidungsschichten) sind wirksamer als die Jagd nach einem einzigen Sollwert
• Vernachlässigung der Luftgeschwindigkeit in mechanisch belüfteten Räumen — kalte Zugluft aus Luftauslässen über Aufenthaltszonen ist die häufigste Ursache lokaler Behaglichkeitsbeschwerden

Ergebnisse interpretieren

• Liegt der PMV zwischen -0,5 und +0,5 (PPD < 10 %), erfüllt der Raum Kategorie B nach ISO 7730 — akzeptabel für die meisten Gewerbebauten
• Liegt der PMV zwischen -0,2 und +0,2 (PPD < 6 %), erfüllt der Raum Kategorie A — den höchsten Standard für hochwertige Büroumgebungen
• Liegt der PMV unter -1,0, empfinden die Nutzer den Raum als kühl/kalt — Lufttemperatur erhöhen, Luftgeschwindigkeit senken oder Strahlungstemperatur erhöhen
• Liegt der PMV über +1,0, empfinden die Nutzer den Raum als warm/heiß — Lufttemperatur senken, Luftbewegung erhöhen oder Strahlungswärmequellen reduzieren

Verwandte Normen und Referenzen

• ISO 7730 — Ergonomie der thermischen Umgebung — Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit mittels PMV und PPD
• ASHRAE 55 — Thermische Umgebungsbedingungen für den menschlichen Aufenthalt
• EN 16798-1 — Eingangsparameter für das Innenraumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz
• WELL Building Standard — Anforderungen des Merkmals „Thermal Comfort“

Häufig gestellte Fragen

Warum empfinden Menschen im selben Raum die Temperatur unterschiedlich?

Individueller Komfort variiert durch Unterschiede in Metabolismus, Körperbau, Kleidung, Aktivität, Alter und Akklimatisierung. Das PMV-Modell sagt die Gruppenantwort vorher — selbst bei optimalen Bedingungen sind 5% unzufrieden. Persönliche Kontrolle (Tischventilator, variable Kleidung) ist am effektivsten.

Wie beeinflusst die Luftgeschwindigkeit den thermischen Komfort?

Erhöhte Luftgeschwindigkeit verstärkt konvektive und evaporative Wärmeabgabe. Unter neutraler Temperatur verursacht Zugluft Unbehagen. Über neutral kann moderate Luftbewegung (0,2–0,5 m/s) 2–3°C Überschuss kompensieren. ISO 7730 begrenzt auf 0,15 m/s im Winter, 0,25 m/s im Sommer.