Funktionsweise von Dämmstoffen
Vergleicht man organische oder mineralische Wärmedämmungen mit massiven Bauweisen, wird häufig angeführt, dass Masse eigentlich der bessere Dämmstoff sei. So seien z.B. die dicken Außenmauern von Kirchen im Sommer angenehm kühl und im Winter wegen der großen Speicherkapazität gleichmäßig warm. Diese Wirkung lässt sich allerdings in einem Massivdach im Bereich des Einfamilienhauses nur schlecht umsetzen.
Eine Alternative sind stehende Luftschichten, die nicht so dick sind, dass sie eine Eigenkonvektion hervorrufen. Da Luft ein schlechter Wärmeleiter ist, weisen Luftschichten gute wärmedämmende Wirkungen auf. In Wärmedämmungen wird die Luft in vielen kleinen Kammern "gefangen" gehalten, um eine Konvektion zu unterbinden. Bei Polystyrolen beispielsweise bilden kleine Kügelchen diese Kammern. Daneben gibt es Experimente mit wabenförmigen Kammern.
Um die Wärmeleitung fester Baukörper in Dämmungen zu reduzieren und damit die Wärmeleitgruppe zu verbessern, werden immer neue Produkte entwickelt. So macht man sich bei Mineralfaserdämmungen die schlechten Wärmeleiteigenschaften von Glas- und Steinfasern zunutze. Das Netzwerk der Fasern schließt die Luft ein und hindert sie an der Konvektion. Warme Luft gelangt an die Raumseite der Dämmstoffe und erwärmt diese. Aufgrund der schlechten Weiterleiteigenschaften wird die eintreffende Wärme nicht in voller Gänze an die weiter außen liegenden Luftmoleküle weitergegeben und es tritt eine dämmende Wirkung ein. Als Resultat muss weniger Primärenergie hinzugeführt werden, um eine gleichmäßige Wärme in einem Gebäude zu erhalten.
Vergleicht man einen massiven Baustoff wie z.B. Stahl-Beton mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2,1 W/mK mit einer 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. Rein rechnerisch nimmt mit der Dicke einer Dämmung der Verlust von Wärme gleichmäßig ab. In der Realität 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 haben eine dämmende Wirkung und helfen so Primärenergie einzusparen.
