Bauphysik Teil-2

Erläuterungen zum Einsatz von Dämmstoffen

Wärmedämmungen, organische oder mineralische Dämmungen, werden immer noch gern populistisch negativ ausgeschlachtet. Ein Beispiel dafür ist das sogenannte „Lichtenfelser Experiment“. Grob beschrieben: Es wurden zwei baugleiche Häuser erstellt, eines davon wurde mit einer gedämmten Außenhülle versehen. In Messungen versuchte man nun festzustellen, ob Wärmedämmung denn tatsächlich energieeinsparende Wirkungen hat oder nicht. Aufgrund einiger Fehlinterpretationen von Messergebnissen und vielleicht auch gewollten „Verdrehungen“ derselben versucht nun eine Gruppe von „Experten“ die Untauglichkeit von Wärmedämmungen nachzuweisen.

Immer wieder wird angeführt, dass Masse eigentlich der bessere Dämmstoff sei. Vergleichs- und hilfsweise werden z. B. Kirchen mit ihren dicken Außenwänden angeführt. Sie seien im Sommer angenehm kühl und im Winter wegen der großen Speicherkapazität gleichmäßig warm. Da ein Massivdach mit gleicher Wirkung im Bereich des Einfamilienhauses allerdings eher schlecht händelbar ist, müssen Alternativen gesucht und gefunden werden.

Vor einigen Jahren hat man festgestellt, dass stehende Luftschichten, die nicht so dick sind dass sie eine Eigenkonvektion erhalten, gute wärmedämmende Wirkungen aufweisen. Luft selber ist ein schlechter Wärmeleiter. Es galt nun einen Weg zu finden, die stehende Luft so einzustellen, dass sie keine Eigenkonvektion mehr hat, aber gleichzeitig die magische Grenze von 50 mm in der Dicke zu überschreiten.
Hier kann man z. B. einen Wollpullover einer Wärmedämmung für ein Haus gleichsetzen.

Wärmedämmungen funktionieren in der Art, dass die Luft in vielen kleinen Kammern „gefangen“ gehalten wird, um die Konvektion zu unterbinden. Bei Polystyrolen beispielsweise bilden kleine Kügelchen diese Kammern. Daneben gibt es Experimente mit wabenförmigen Kammern.
Um die Wärmeleitung der festen Baukörper einer solchen Dämmung zu reduzieren und damit die Wärmeleitgruppe zu verbessern, werden immer mehr Hightech-Produkte erfunden. Bei Mineralfaserdämmungen macht man sich hier der schlechten Wärmeleiteigenschaften von Glas- und Steinfasern zunutze. Das wirre Netzwerk der Fasern schließt die Luft mehr oder weniger ein und hindert sie an der Konvektion. Warme Luft gelangt nun an die Raumseite der Dämmstoffe und erwärmt diese. Wegen der schlechten Weiterleitungseigenschaften wird die eintreffende Wärme nicht in voller Gänze an die weiter außenliegenden Luftmoleküle weitergegeben und es tritt eine dämmende Wirkung ein. Diese erreicht nun, dass weniger Primärenergie hinzugeführt werden muss, um eine gleichmäßige Wärme in einem Gebäude zu erhalten. Damit wird ein energieeinsparender Effekt erreicht.

Vergleicht man nun die eingangs beschriebenen Baustoffe massiv (hier sei Stahl-Beton mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2,1 W/mK als Beispiel angenommen) und z. B. eine Mineralfaser mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,035 W/mK, dann müsste man 84 cm dicken Beton herstellen um die gleiche dämmende Wirkung wie 1 cm Mineralfaser zu erhalten. Allein hieran erkennt man, wie wichtig solche Dämmungen sind.

Allerdings enthalten die Berechnungen einen kleinen Schönheitsfehler: Rein rechnerisch nimmt mit der Dicke einer Dämmung der Verlust von Wärme gleichmäßig ab. Realistisch gemessen stimmt diese Aussage nicht ganz, denn ab Dämmstoffdicken von ca. 260 mm verringert sich der Energieverlust nicht mehr so deutlich, die Kurve fällt flach ab.

Fazit: Baustoffe mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, die in Bauteilen eingearbeitet werden, haben eine dämmende Wirkung und helfen so Primärenergie einzusparen.
(c) by stefan ibold planungsgruppe dach