Galileische Wege zur Anerkennung von Wärmetransport durch Strahlung
3. Art des Wärmetransports, Bauphysik, EUGH, Europa, Wirkkreis von Gesetzen

Die Physik kennt seit langem drei Arten des Wärmetransports. Leider wird auf dem Gebiet der Bauphysik die dritte Form – die Strahlung – wie die Frage welcher Planet dreht sich um wen behandelt.

Ähnlich den Irr-Wegen im 15. Jahrhundert wird mit viel List die Strahlung wo irgend möglich vernachlässigt oder pauschal, aber zu klein angesetzt. Gerade am Bau aber gibt es deutliche Energiespareffekte.

Grundlagen

Die drei grundlegenden Transportmechanismen sind Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung. Die Wärmeleitung ist abhängig von der Wärmeleitfähigkeit λ und dem Wärmeübergang α an den Grenzflächen. Es ist ein Transportmedium unbedingt erforderlich. Dies gilt auch für die Konvektion, wo im Normalfall Luft das Transportmedium ist.

Bei der Strahlung ist kein Transportmedium nötig, wie die Wirkung der Sonne auf der Erde beweist. Der formelmäßig grosse Effekt der Strahlung selbst über Entfernungen wie Sonne Erde hinweg beruht auf der vierten Potenz der physikalischen Temperatur T in Kelvin (übliche Temperatur in Celsius plus 273, 15 Einheiten).

Besonderheiten der Strahlung

Das Prinzip Strahlung beruht darauf, dass jede Materie oberhalb Null Kelvin strahlt, also Wärme abgibt.Wird ein Körper durch Wärmestrahlung erwärmt, so gibt er auch Wärme ab, oder anders gesagt reflektiert einen Anteil. Dieser Anteil ist aber abhängig von der Temperatur, aber fast nicht von dem Material abhängig.

Tabelle : Transportmechanismen für Wärme

Wärmedämmung am Bau

Die herkömmliche Meinung am Bau besagt, wenn man genug dämmt, dann wird fast kaum noch Wärme entweichen. Nur ist die dazu nötige Dämmstoff-Dicke schnell bei etwa 20 - 30cm, oder auch bis 45cm.

Das aber kostet Grundfläche 

also Wohnfläche, die wiederum ein geldwerter Vorteil ist. Besser wäre es eine „dünne“ Dämmung zu finden, denn dann bleibt genug von der wertvollen Wohnfläche erhalten. Der klassische Test beruht also darauf, unterschiedliche Dämmung in den Weg des Wärme-transportes oder (-verlustes) zu bringen. Wenn man dann eine entsprechende Zeit wartet, wird man je nach Dämmgüte unterschiedliche Temperaturen auf den beiden Seiten der Dämmmaterialien messen.

Experimente mit verschiedenen Dämmungen

Um die naturgesetzliche Dämmwirkung zu untersuchen wurde eine einfache Versuchseinrichtung geschaffen, die ohne Fehlerrisiko im Parallelverfahren die Wirkung misst und möglichst deutlich auch präsent macht. Dazu wurde ein an drei Seiten mit dicken Vakuum-Isolierpanelen gedämmter Behälter gebaut. Die Oberseite hat aber zwei offene Messflächen, über die später die zu untersuchende Dämmung gebracht wird.

Der Aufbau ist wie bei siamesischen Zwillingen, hat also zwei identische Innenräume, die in der Mitte eine thermische Entkopplung aufweisen. Wenn man nun dafür sorgt, dass im Innenraum von jedem Behälter die gleiche Menge Eis bei identischer Temperatur ist, hat man als einzig freie Grösse die Dämmwirkung von Abdeckmatte/Abdeckfolie. Aber genau diese Dämmwirkung will man ja untersuchen. 

Bild 1: Aufnahme von der Messeinrichtung mit den zwei Kammern. Links oben die herkömmliche Dämmung, rechts Lu..po.Therm

Nun werden die beiden Innenkammern mit je 400 g Eis in einer Schale von -18 Grad C gefüllt, die beiden oberen „blauen“ Flächen abgedeckt. Auf der linken Seite 20 cm Mineralwolle, daneben mit 3 cm  Lu..po. Therm.

Am 18.05.2015 wurde die Anlage von 9 Uhr bis 9:09 am Folgetag unter freiem Himmel belassen. Das Ergebnis ist: links 210g, rechts nur 180g Eis zu Wasser geschmolzen. Je besser die Dämmung, desto weniger Eis schmilzt. Also dämmt die dünne Infrarot  reflektierende Schicht besser als dicke die Dämmmatte.

Mit mehreren Funktionsschichten lässt sich auch ein wirksamer Wärmeschutz bei Gebäuden realisieren. Bei der dünnen Folie (Lu..po.) muss also ein weiterer, wesentlicher physikalischer Effekt wirksam sein, denn nur dann ist die eindeutig bessere Dämmwirkung zu erklären. Dies ist kein Hexenwerk, sondern durch die Beschichtung der Hybrid-Folie verursacht. Die Wärmestrahlung wird positiv beeinflusst, eben  durch Mehrfach-Reflexion.

Energieausweise, Typ 1, 2, 3 ....

In Deutschland gibt es das Instrument Energieausweis, wobei im Jahr 2015 inzwischen 5 Versionen existieren. Alle dies unterschiedlichen Ausweise sind derzeit legal, gültig, ... Nun würde der geneigte Leser erwarten, dass die Bewertung des Gebäudes, worum es ja in letzter Konsequenz geht, dicht beieinander liegt. Davon kann wie ein Test der Gruppe Haus & Grund ergeben hat, keine  Rede sein. 

Die Abweichungen betragen bis zu 80%. Die Zeitung die Welt berichtet von anderen Tests mit dem teureren Bedarfsausweis, wo vom unteren Wert aus die Abweichung 108 Prozent ist, also mehr als das Doppelte. Es besteht also die begründete Vermutung, dass die derzeit praktizierten Rechenwege unvollständig und somit nicht richtig sind.

Von der Gruppe ig-greenTec wird schon seit Jahren die Einbeziehung von realen Messwerten beim Ausweis aber auch der DGNB gefordert. Bei dem chinesischen Äquivalent ist dies auch der Fall. Das Testat gibt es erst nach einem Jahr erfolgreichem Betrieb. Galilei würde sich freuen.

Juristische Besonderheiten

Die galileischen Zustände enden hier aber nicht. Denn die Nutzung solcher innovativen Dämmungen kann man trefflich unterlaufen, wenn man - wie geschehen -, in bestimmten Ländern der Zentral-EU weitere Prüfbestätigungen, also über die übliche CE-Kennzeichnung in der EU hinaus, verlangt.

Entscheidung des EUGH ( C 100/13)

Die EU-Richtlinie 89/106 zum freien Warenverkehr von Bauprodukten wurde von Deutschland in Kenntnis des Verstosse unmöglich gemacht, in dem zusätzliche Forderungen über die CE-Kennzeichnungs Vorschriften hinaus erfüllt sein mussten. Dies sollte den lokalen Binnenmarkt abschotten.

Die Messungen von LPS werden mit universitärer Unterstützung fortgesetzt, aber schon heute ist klar, dass Infrarot reflektierende Dämmungen deutlich bessere Ergebnisse erzeugen können. Damit kann dann auch mehr Wohnraum geschaffen/erhalten werden. Alles Vorteile für den Bauherren. Diese Materialien bestehen aus lebensmittelechten Rohstoffen und sind somit ökoeffizient.

Bild 2: Thermische Isolierwirkung von Mineralwolle (links) im Vergleich zum Wärmereflexionsstoff

Den Leserbeitrag zumGrünbuch Energieeffizienz des BundesministeriumfürWirtschaft und Energie (BMWi) können Sie über info@LupoTherm.com anfordern. Efficiency First:"Die optimal erreichbare Energieeffizienz bei Gebäudehüllen".

 

 

Im 15ten Jahrhundert forschte Galilei in Italien auf einer Vielzahl von Gebieten der Wissenschaft. Auf dem Gebiet der Physik war er der Erste, der neben der Theorie auch Experimente als Mass der Dinge anerkannte. Wegen seinem Modell des Sonnensystems musste er durch die Inquisition der eigenen Überzeugung abschwören. Er wurde erst 1992 von Papst Paul II rehabilitiert, also 360 Jahre nach dem Urteil der Inquisition.