Hanffaser.de Widerstand gegen Wärmeverlust

Der Widerstand gegen Wärmeverlust (Dämmwert) eines Bauteils wird, ähnlich wie der Widerstand der Elektrodynamik eines elektrischen Bauteils in der Gaußschen Zahlenebene angegeben:
Elektrischer Widerstand eines Bauteil: R = Ro + i * Rik   /   Rik erfuhr dabei eine „Umrechnung“ der Kapazität/Induktivität in Ohm
Wärmewiderstand eines Bauteils: R = Rs + j * Rd   /   j = f(i),    f ist entsprechende „Umrechnung“,
reziprok ist der Wärmedurchgangswert U = 1/ /R/ .

Der statische Widerstand, dass Vermögen bei konstanter Temperaturdifferenz dem Wärmeaustausch entgegenzuwirken, bildet den Realteil des Gesamtwiderstandes / Dämmwertes.
Der dynamische Widerstand, das Vermögen einer Energiezufuhr oder einem Energieentzug entgegenzuwirken, bildet den Imaginärteil des Gesamtwiderstandes / Dämmwertes.


Dämmwert aus statischer und dynamischer Komponente

Der dynamische Dämmwert gibt an, wie langsam ein Baukörper bei Abkühlung der Außenseite diese Kälte nach Innen weiter trägt, bzw. wie schnell der Baukörper seine Wärme nach außen abgibt und anschließend die Wärme des Raumes nach außen leiten kann.
Oder anders: Der dynamische Dämmwert gibt an, welchen Puffer die Wand dem Wärmeexport an der Außenseite gegenüber stellt.
In den dynamischen Dämmwert fließt die spezifische Wärmekapazität (Fähigkeit der Wärmespeicherung) des Materials ein. Kühlt 1 m² Außenwand einer Dicke von 24 cm mit einer spez. Wärmekapazität von 1 J/kgK und einer Rohdichte von 1,2 t/m³ um 25 °C ab, so müssen 7,2 kJ abgegeben werden. Bei der Annahme, dass diese Wand einen linearen Temperaturverlauf (von -5 °C bis 20 °C) hat, dient diese Wand als Wärmespeicher von 1/2*c*m*dT = 3,6 kJ. Fällt in der Nacht die Temperatur um -10 °C oder weht ein Wind mit einer gefühlten Temperaturentsprechnung von -10 °C (Windstärke 3 - 4), so wird zusätzlich gespeicherte Wärme der Wand abgegeben: maximal 1/2*c*m* 10 K = 1,44 kJ je m².
Bei einem Wärmeleitwert von 0,6 W/mK und einem Wärmedurchgangskoeffizienten von 2,5 W/m²K benötigt die Wand für diese Wärmeabgabe 1.440 Wh/m² = 2,5 W/m²K * 10 K * x h, also 57,6 Stunden. Anders: Je Stunde werden 25 J/m² aus der Wand nach Außen abgegeben. Um diesen Betrag verringert sich die Wärmeabgabe aus dem Innenraum.

Gleichgewichtskoeffizient des Wärmehaushaltes:
Fällt die Temperatur, wird Energie durch Wind entzogen (gefühlte Temperatur) oder erhitzt sich im Sommer die Außentemperatur am Tage, so puffert das Speichermedium Wand zunächst die Temperaturänderung ab: dE = 1/2*c*m*dT.
Diese Energie wird nun nach Außen transportiert mit der Geschwindigkeit der Wärmeleitzahl, es gilt für 1 m² Wandfläche:
½ * c * R * A * b * dT = ls * b * t * dT (R - Rohdichte, A- Wandfläche, b - Wanddicke, dT - Temperaturdifferenz, t - Zeit in der das Gleichgewicht hergestellt wird)
Demnach wird die Gleichgewichts-Zeit:
t/A = c * R / 2* ls

t/A charakterisiert die Durchwärmzeit bzw. die Abkühlungszeit einer Wand. Während dieser Zeit verharrt das statische Wärmeleitmaß auf dem alten Temperaturgefälle. Dabei ist t/A zunächst invariant gegenüber der Angriffsfläche und hat entsprechend einen vergleichenden Charakter. Als Einheit der Imaginärebene wird j = f(i) [Jm/K] eingeführt.

Mit ld = j * A/t = j * 2* ls / c * R
wäre der dynamische Wärmeverlustkoeffizient hinreichend beschrieben: das dynamische Gleichgewichtsmaß eines Baustoffs, spezifisch ohne Einfluss der Baudicke.

Entsprechend die materialspezifische komplexe Wärmeleitzahl, die besser als komplexe Wärmeverlustzahl benannt wäre:
l = ls + ld

Darstellung des komplexen Wärmeleitwertes aus statischer und dynamischer Komponente

Je kleiner der Wärmeleitwert des Baustoffs, desto besser der Dämmwert.
Statische und dynamische Komponente des Wärmeleitwertes bilden eine Einheit.