Zeltvolumen im Winter

[LihofDirk]

AW: Zeltvolumen im Winter

Hast du gerade fancy "winddicht" umschrieben?
Wärmeaustausch über Luftbewegeung geht schneller, ja. Solange man eine offene Wärmequelle im Zelt hat, wird es sich erwärmen und es wird eine höhere Innen- als Außentemperatur entstehen. Ein kleineres Volumen erwärmen zu müssen, kann hier helfen. Wenn die Wärmequelle aber in den Schlafsack steigt, versiegt sie für das Zelt und es wird sich relativ schnell auf die Außentemperatur abkühlen.

Nur wird die Wärmequelle aus dem Schlafsack heraus alleine durch die Atemluft und weitere Wärmeverluste immer noch Wärme abgeben können.
Im Staika mit zwei Wärmequellen hatten wir (wenn gemessen) immer ca. 10°C wärmer als Ausserhalb.

[Ziz]

AW: Zeltvolumen im Winter

Nur wird die Wärmequelle aus dem Schlafsack heraus alleine durch die Atemluft und weitere Wärmeverluste immer noch Wärme abgeben können.
Im Staika mit zwei Wärmequellen hatten wir (wenn gemessen) immer ca. 10°C wärmer als Ausserhalb.

Wärmequellen im Schlafsack? Nach wie vielen Stunden im Sack habt ihr gemessen? Wie war die Außentemperatur?

Ich muss mir auch mal ein Thermometer mitnehmen für solche Messungen.

[LihofDirk]

AW: Zeltvolumen im Winter

Wärmequellen im Schlafsack? Nach wie vielen Stunden im Sack habt ihr gemessen? Wie war die Außentemperatur?

Ich muss mir auch mal ein Thermometer mitnehmen für solche Messungen.

Wärmequelle war doch die Umschreibung für Zeltbewohner. Also ein mit zwei Personen belegtes Staika.

Gemessen habe ich mit einem Thermometer im Zelt und einem an der Pulka. Temperatur dann immer morgens, beim ersten Gang zum Klo.
Minimalwerte: -30 draussen und -21 innen bis -5 aussen und +4 innen.

[Torres]

AW: Zeltvolumen im Winter

Bei mir bei Alleinbelegung beträgt die Differenz recht konstant 5 Grad. Gemessen mit Temperaturmesser neben dem Zelt (Windmesser) und mit Messgerät im Zelt in der Seitentasche (Uhr).

[Ziz]

AW: Zeltvolumen im Winter

Wärmequelle war doch die Umschreibung für Zeltbewohner. Also ein mit zwei Personen belegtes Staika.

Ja, war mir klar, mir ging es darum, ob ihr auch brav im Schlafsack wahrt, damit die Messung gilt.

Gemessen habe ich mit einem Thermometer im Zelt und einem an der Pulka. Temperatur dann immer morgens, beim ersten Gang zum Klo.
Minimalwerte: -30 draussen und -21 innen bis -5 aussen und +4 innen.

Klingt ja gar nicht so schlecht.

[sudobringbeer]

AW: Zeltvolumen im Winter

nope!
https://www.outdoorseiten.net/forum/...=1#post1591430
dafür gibts jetzt ein solid inner, was man komplett schneedicht verschliessen kann.
vg. -wilbert-

hast du evtl. einen Link? Lieben Dank!

[wilbert]

AW: Zeltvolumen im Winter

jupp, bei ali:
https://de.aliexpress.com/item/Aricx...832283656.html


Editiert vom Moderator

Eigenwerbung entfernt

Bei Nachfragen bitte eine PN an den Moderator senden. Dein Team der

das solid inner und 1p inner ist, soweit ich weiss, noch nicht bei ali gelistet.

vg. -wilbert-

[sudobringbeer]

AW: Zeltvolumen im Winter

j
das solid inner und 1p inner ist, soweit ich weiss, noch nicht bei ali gelistet.

vg. -wilbert-

ah, das Inner wäre der interessante Teil gewesen

[nunatak]

AW: Zeltvolumen im Winter

Mal unabhängig von der thermischen Diskussion hier sollte das Zelt auch nicht zu niedrig sein. Bei einer Sarekwintertour hatten wir bei -29°C eine gut 5 cm dicke Schicht aus Eisblumen im Innenzelt. Beim Aufstehen ist mir das erst mal in den Nacken gerieselt, besser also ein Zelt mit genügend Kopffreiheit und generell so groß, dass man nicht mit dem Schlafsack am Innenzelt anliegt.

[Schmusebaerchen]

AW: Zeltvolumen im Winter

Es wird ja desöfteren geraten, das Zelt im Winter so klein wie möglich zu gestalten. Es geht da um das Luftvolumen, das erwärmt wird (werden soll?).
Jetzt mal ein paar zweifelnde Gedanken:
Wer gemütlich, mollig warm in seinem Schlafsack liegt gibt doch nur minimalst wenig (idealerweise keine) Wärme an das äußere (Zelt) ab. Somit ist es doch egal, wie groß das Zelt ist. Denn das Zelt schützt vor Wind und Feuchtigkeit, aber es isoliert doch nicht.

Es sind 3 Dinge, die immer wieder vermischt werden. Auch hier im Forum sehr schwieriges Thema. Dabei ist es eigentlich ganz einfach:

1. Energieerhaltungssatz gilt immer! Das heißt, die ~ 100 W Wärmeenergie, die du in den Schlafsack rein steckst müssen irgendwo hin. Die bleiben nicht im Schlafsack, sonst würde der sich ins Unendliche erwärmen.

2. Wärme(energie) geht ohne äußere Arbeit (z.B. Wärmepumpe im Kühlschrank) immer vom Warmen zum Kalten Medium über. Sprich die Wärme, die du in den Schlafsack hinein steckst, gibt er ans Zeltinnere wieder ab. Und das Zeltinnere ans Zeltäußere.

3. Isolation behindert ("staut") den Wärmefluss, so dass sich nach einem theoretisch unendlichen Ausgleichsprozess ein stabiles Temperaturniveau in den einzelnen Schichten ausbildet. Das heißt, dass nicht die Energie im Schlafsack konstant bleibt, sondern die Temperatur. Mit Beispielhaften Werten:
Körper (37°C) -> Schlafsack (25°C) -> Zelt (5°C) -> außen (-10°C)

4. Die Isolation hängt von Material, Struktur, Dicke und Fläche ab. Materialdicke macht bei der Schlafsackisolation einen Unterschied (1 bis 10 cm). Beim Zelt kaum (0,...1 bis 0,....2 mm). Aber je größer die Zeltfläche oder auch der Schlafsack, desto besser die Wärmeabgabe (Kühlkörpereffekt). Nun sei hier aber gesagt, dass ein Zelt mit doppeltem Volumen nicht die doppelte Oberfläche hat. Im Winter ist es also (theoretisch) besser zu viert ein 4 Personen Zelt zu benutzen, statt 2 x 2 Mann Zelte.

5. Und das ist der Punkt, wo man immer wieder gegen Windmühlen kämpft: Neben dem Isolationsvermögen gibt es noch die spezifische Wärmekapazität. Diese gibt an, wie viel Wärmeenergie benötigt wird um eine bestimmte Menge um eine bestimmte Temperatur zu erhöhen. Wasser wird z.B. deswegen im Auto als Kühlmittel verwendet, weil es eine höhere Wärmekapazität hat als Luft. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist 400x schlechter, als Alu. Also ein extremst schlechter Wärmeleiter. Die Gesamtwärmekapazität hängt von der spezifischen Wärmekapazität und vom Volumen ab. Auf das Zelt übertragen: Je größer das Volumen des Zeltes ist, desto LÄNGER dauert es das Zelt zu erwärmen. Und genau daher kommt die Aussage, die dir aufgestoßen ist.

Auf die menschliche Biologie und Wärmestrahlung bin ich jetzt nicht eingegangen.

Fazit:
1. Je mehr Volumen im Zelt, desto länger dauert es bis es warm ist.
2. Je mehr Oberfläche das Zelt hat, desto mehr Wärme kann pro Zeiteinheit abgeführt werden.
3. Solange eine Wärmequelle (Mensch) im Zelt steckt, ist es immer wärmer als draußen. Egal ob im Schlafsack oder nicht.

Praxis:
Zwischen einem 2 und 3 Personen Zelt merkt man kaum einen Unterschied. Zwischen 1 und 4/5 Personen Zelt hingegen schon. Bei einem Festzelt ist es kein Unterschied mehr, ob drinnen oder draußen (außer Wind und Regen). Offene Lüfter und Wind haben eine viel größere Wirkung, als die Zeltoberfläche.

[AlfBerlin]

AW: Zeltvolumen im Winter

Danke @Schmusebaerchen für diese mal wieder sehr gelungene und überzeugende Zusammenfassung über einen Bereich der Outdoor-Physik. Das werde ich mir gleich in meine outdoor-wissenschaftlichen Notizen kopieren, natürlich mit Quellenangabe.

Interessant wären noch Überlegungen über Extreme: also unendlich großes Zelt = kein Zelt und Biwaksack. Wie ändert sich die Lage dadurch? Im Biwaksack ist wenig Luft und die Luftbewegung wird behindert. Und was passiert, wenn man Überlegungen zur Feuchtigkeit und Kondens hinzunimmt?

Eine Frage nebenbei: Gilt die 400-mal schlechtere Wärmeleitfähigkeit von Wasser im Vergleich zu Alu für Eis oder für flüssiges Wasser?

[Schmusebaerchen]

AW: Zeltvolumen im Winter

Unendlich großes Zelt hatte ich schon vereinfacht gestriffen. Hier wird es jedoch schwieriger. Wenn man von einem Menschen (100 W) ausgeht, dann treten andere Wärmequellen und Senken in den Vordergrund, je größer das Zelt wird. Zum Beispiel, wenn man die Erde als Zelt nimmt. Bei wolkenlosem Himmel erwärmt die Sonne tagsüber den Boden und die unteren Luftschichten sehr stark. In der Nacht kann die Wärmestrahlung hingegen gut entweichen. Also warme Tage und kalte Nächte. Bei bewölktem Himmel wird tagsüber die Erde kaum erwärmt, dafür behindern Nachts die Wolken die Abgabe der Wärmestrahlung. Dabei rede ich über einen Verlauf von 24 h. Ein Zelt mit der entsprechenden Anzahl Personen ist nach wenigen Stunden aufgewärmt und behält mit leichten Schwankungen diese Temperatur. Wenn der Mensch nicht mehr die Hauptwärmequelle ist, spielt es auch eine Rolle wie warm der Boden ist und wie gut dessen Wärmeleitung. Wurde der Boden über den Tag aufgeheizt, kann er ebenfalls das Zelt anwärmen. Spielt dann eher im Sommer eine Rolle. Dann spielt nicht nur die Größe an sich eine Rolle, sondern auch die Höhe. Je höher ein Zelt ist, desto größer werden die Temperaturunterschiede zwischen Zeltdach und Zeltboden. Deswegen ist es bei großen oder gar offenen Festzelten äußerst ineffizient mit Warmluft zu heizen. Besser sind Wärmestrahler, weil Wärmestrahlung nicht aufsteigt, wie warme Luft. ...und und und.

Biwaksack hat Kontaktstellen zum Schlafsack. An diesen Stellen kann mehr Wärme übertragen werden. Einen Biwaksack kann man wie einen zusätzlichen Schlafsack rechnen. Letzten Endes findet auch im Isolationsmaterial des Schlafsacks ein Luftaustausch statt. Nur halt stark behinder. Daher ist es schwierig da eine Grenze zu ziehen. Aus meiner Erfahrung heraus bringt es ca. 2 bis 5 Kelvin. Zum Vergleich mein Winterschlafsack für -15 °C bringt ca. 35 Kelvin. Allgemein rechne ich für Touren nur dicke Kleidungsstücke (Kufa und Daune) und Schlafsack/säcke. Zelt, Biwaksack, Schlafanzug und dünne Fleecejacke sind Reserven wegen z.B. feuchtem Wetter. Im Allgemeinen kann ich sagen, dass ein Biwakzelt kuschliger ist, als ein 2 Personen Zelt. liegt vor allem daran, dass das Biwakzelt geschlossener ist und dickeres Material hat. Im Biwaksack im Winter draußen schlafen hat aber schon was. Man merkt jedoch den den deutlichen Unterschied im Gesicht. Beim Rest vom Körper nur bei Windböen.

Da ich als Beispiel eine Motorkühlung gewählt habe natürlich für Wasser. Bei Eis ist es immer noch 100x schlechter.
https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A...f%C3%A4higkeit
Fürs Zelten interessant ist hingegen Schnee gegenüber Eis. Hier liegt der Faktor bei ca. 10.

[sudobringbeer]

AW: Zeltvolumen im Winter

Schmusebärchen: Danke!

[Flachlandtiroler]

AW: Zeltvolumen im Winter

[...] Mit Beispielhaften Werten:
Körper (37°C) -> Schlafsack (25°C) -> Zelt (5°C) -> außen (-10°C)

4. Die Isolation hängt von Material, Struktur, Dicke und Fläche ab. Materialdicke macht bei der Schlafsackisolation einen Unterschied (1 bis 10 cm). Beim Zelt kaum (0,...1 bis 0,....2 mm).

Mit Deinem Temperaturbespiel nimmst Du bereits vorweg, dass die Isolation beim Zelt sehr wohl eine große Rolle spielt, sonst wäre die Temperaturdifferenz zwischen drinnen und draußen kaum so groß. Nämlich dann, wenn man wie sehr verbreitet ein Doppelwandzelt verwendet. Luft, die sich nicht bewegt stellt eine deutlich bessere Isolation da als nur die mm-dünne Zeltplane.
Und wie glaube ich auch bereits jemand geschrieben hat: Bei Schnee auf dem Zelt ist es ähnlich.

[Schmusebaerchen]

AW: Zeltvolumen im Winter

Andere einfach dahingerotzte BEISPIELwerte:
Körper (45 °C) -> Schlafsack (40 °C) -> Zelt (-50 °C) -> Zwischenzelt (-51 °C) -> Außen (-52 °C)

Wie du siehst ist es mir völlig egal welche Werte da stehen. Wichtig ist nur, dass es von Innen nach Außen kälter wird. Welche Temperaturen da genau sind, hängt von dutzenden Faktoren ab. Zum Beispiel kannst du nicht wissen, ob mein Beispiel auf einem alubeschichteten hermetisch abgedichteten Einwandzelt oder einem sehr luftigen Sommerzelt mit Innenzelt aus 2 mm Moskitonetz besteht.

Schnee hat so eine große Masse und backt unter seinem eigenen Gewicht so stark fest, dass Wind (Chillfaktor) kaum eine Chance hat. Außerdem ist Schnee ein sehr guter Isolator. Gehört jedoch nicht zum Zelt.

Bei einem guten Zelt befinden sich weit unten und an der Spitze Lüfter, so dass es einen permanenten Luftzug im Zwischenraum von Innen und Außenzelt gibt. Selbst wenn es den nicht gibt, steigt warme Luft auf. Luft ohne Isolationsstoffe, welche Luftbewegungen behindern (und nicht verhindern) sollte man tunlichst nicht als Isolation bezeichnen. Genau deswegen poche ich so auf richtige Bezeichnungen und physikalische Zusammenhänge, während die konkreten Zahlen in Beispielen sowas von egal sind. Mit der richtigen Begrifflichkeit erklärt sich vieles von selbst.

Klartext: Deine nicht bewegte Luft existiert nur in der Theorie. In der Praxis ist es der Wind, der vom Zeltstoff gebremst wird. Ohne Zelt wird dieser sofort weggepustet. Mit Einwandzelt muss die Luft durch die Lüfter entweichen. Beim Doppelwandzelt hat die Luft einen noch weiteren Weg. Je mehr Wände man einzieht, desto weiter ist der Weg der Luft, desto höher ist der Luftwiderstand und desto besser hält das Zelt warm.

Du kannst es einfach nachvollziehen. Stell dich leicht bekleidet in einen großen kalten Raum, wo eine Luftbewegung ausgeschlossen werden kann (z.B. Keller). Egal wie lang du dort stehst, es wird sich kein isolierendes Luftpolster aufbauen. Die warme Luft steigt direkt am Körper auf, kühlt an Decke und Wänden wieder ab und sinkt zu Boden, wo sie in Körpernähe wieder erwärmt wird. Das gleiche passiert draußen und zwischen den Zeltwänden. Nennt sich natürliche Konvektion. So funktioniert auch eine Konvektionsheizung, wie sie in fast allen Wohnungen und Wohnhäusern verbaut wird. Trotz fehlender Luftbewegung wird der ganze Raum warm. Ziehst du im Keller eine Daunenjacke an, wird es ganz schnell warm um dich. Weil die Daunen (oder jeglicher anderer (isolations-)Stoff) die Luftbewegung und damit die natürliche Konvektion behindert.

Luft ist damit nicht ein guter Isolator, sondern das Problem der eigentlichen Auskühlung. Wie ich bereits schrieb kühlt Wasser noch besser. Würde man die Luft gegen einen Stoff mit geringerer Wärmekapazität austauschen, würden dünnere Isolationsschichten ausreichen. Bzw. weil ich nach Extremfällen gefragt wurde. Im Vakuum bringt Daune als Isolation gar nichts. Man bräuchte keine Isolation, weil es keinen Stoff gibt, welcher die Wärme vom Körper aufnehmen und abtransportieren kann. Wärmestrahlung mal außen vor gelassen.

Fazit: Stehende Luft als Isolation gibt es nicht. Es braucht immer einen festen Stoff, welcher die Luftbewegung behindert.

[Lobo]

AW: Zeltvolumen im Winter

Ein paar Dinge wollte ich noch "gerade rücken" denn sie sind nicht ganz korrekt.
Als Naturwissenschaftler fällt es mir schwer darüber hinweg zu lesen.

1. Energieerhaltungssatz gilt immer! Das heißt, die ~ 100 W Wärmeenergie, die du in den Schlafsack rein steckst müssen irgendwo hin. Die bleiben nicht im Schlafsack, sonst würde der sich ins Unendliche erwärmen.

Deine Theorie stimmt, dass keine Energie verloren geht. Aber deine Schlussfolgerung ist etwas sinnverzerrend. Denn das würde ja bedeuten dass wir uns alle Isolation sparen könnten, weil nach Einstellen eines statischen Zustandes sowiso alle Energie an die Umgebung abgegeben wird.

Dein Körper versucht seine Kerntemperatur aufrecht zu erhalten. Gibst du mehr Wärme an deine Umgebung ab muss der Körper mehr Wärme produzieren um die Temperatur zu halten. Wenn du etwa 200-300W an deine Umgebung abgibst (Ruhezustand) dann erwärmst du deine Umgebung entsprechend schnell. Wenn du deinen Körper gut isolierst (Schlafsack), dann reicht weniger Leistung um die Körpertemperatur konstant zu halten(100W angenommen). Damit wird ohne Schlafsack viel mehr Energie an die Umgebung abgegeben als mit Schlafsack, und damit erwärmt sich die Umgebung mit Schlafsack weniger als ohne Schlafsack.

5. Und das ist der Punkt, wo man immer wieder gegen Windmühlen kämpft: Neben dem Isolationsvermögen gibt es noch die spezifische Wärmekapazität. Diese gibt an, wie viel Wärmeenergie benötigt wird um eine bestimmte Menge um eine bestimmte Temperatur zu erhöhen. Wasser wird z.B. deswegen im Auto als Kühlmittel verwendet, weil es eine höhere Wärmekapazität hat als Luft. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist 400x schlechter, als Alu. Also ein extremst schlechter Wärmeleiter. Die Gesamtwärmekapazität hängt von der spezifischen Wärmekapazität und vom Volumen ab. Auf das Zelt übertragen: Je größer das Volumen des Zeltes ist, desto LÄNGER dauert es das Zelt zu erwärmen. Und genau daher kommt die Aussage, die dir aufgestoßen ist.

Wasser wird zwar nicht verwendet, sondern spezielle Kühlflüssigkeiten aber das nur am Rande.
Die Gesamtwärmekapazität ist nicht das Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Volumen sondern aus spezifischer Wärmekapazität und Masse.

Dein Fazit ist hingegen wieder richtig.

[TanteElfriede]

AW: Zeltvolumen im Winter

...ich habe Wasser im Kühler, aber danke für den Hinweis das ich jetzt im Winter noch was zu panschen muss.

[Lobo]

AW: Zeltvolumen im Winter

...ich habe Wasser im Kühler, aber danke für den Hinweis das ich jetzt im Winter noch was zu panschen muss.

OT: im Ernst?

Das ist überhaupt nicht gut, und "panschen" solltest du auch nicht.

Bei Beratungsinteresse gerne PN

[TanteElfriede]

AW: Zeltvolumen im Winter

OT: im Ernst, ich fahr fast immer mit reinem Wasser... bisher ohne großen Streß. Klar sind da ein paar Sachen im Kühlmittel die nett sind, aber bisher ging es auch ohne

[LihofDirk]

AW: Zeltvolumen im Winter

OT: im Ernst, ich fahr fast immer mit reinem Wasser... bisher ohne großen Streß. Klar sind da ein paar Sachen im Kühlmittel die nett sind, aber bisher ging es auch ohne

OT: kühlmittel hat halt auch Korrosionsschutz und verbessert die Wärmekapazität, vom Frostschutz ganz zu schweigen.