Wärme und Schall

Im folgenden Abschnitt wird auf die bauphysikalischen Eigenschaften eingegangen, die die Wohnqualität in unserem Haus direkt beeinflussen werden.

Wärme und Temperatur

Wärme ist die ungeordnete Bewegung von Molekülen eines Gases, einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes. Je höher die Temperatur, desto heftiger ist die Bewegung. Am absoluten Nullpunkt der Temperaturscala ( 0 Kelvin, -273 Grad Celsius) wäre theoretisch jede Materie in vollständiger Ruhe.  Energie als Wärme kann von einem System zum anderen übergehen in Form von (17)

Für das Leben in unserem Haus ist die Speicherung und die Übertragung von Wärme von Interesse.

Wärmestrahlung

Trifft Strahlung, wie Licht, infrarote Strahlung, UV, Röntgenstrahlung auf Materie, so bewirkt sie eine Erwärmung des Materials. Jeder Gegenstand gibt entsprechend seiner Temperatur auch Strahlung ab. Wärmestrahlung findet zum größten Teil im nicht sichtbaren Infrarotbereich statt. Erst bei sehr hohen Temperaturen (Rot- Weisglut) wird auch sichtbares Licht abgestrahlt.

Wärmeleitung

Ein warmer Gegenstand gibt an seine kühlere Umgebung Wärme durch Wärmeleitung ab, nach dem Prinzip: „Die Natur sucht stets den ausgeglichenen Zustand“. Die Zeit bis zum Wärmeausgleich hängt von der Wärmeleitfähigkeit der Umgebung und von der Temperaturdifferenz ab. Wählt man als Umgebung einen schlechten Wärmeleiter, wirkt dieser als "Isolator" (korr. Dämmmaterial).

Konvektion

Ist die Umgebung eines warmen Gegenstandes ein Gas oder eine Flüssigkeit, so wird die meiste Wärme durch Konvektionsströme weiterbefördert. Wärmere Gase und Flüssigkeiten bekommen über die höhere Eigenbewegung der Atome und Moleküle die Eigenschaften, dass sich ihre Dichte verändert, wärme Gase „leichter“ werden und nach oben steigen, kühlere Gase oder genauer kühle Gasmoleküle dichter beisammen sind und somit in der Summe schwerer werden und nach unten fallen.

Wärmespeicherung

Die spezifische Wärmekapazität ist eine Materialeigenschaft. Um ein Kilogramm eines Materials um ein Kelvin zu erwärmen wird für das Material eine typische, konstante Wärmemenge benötigt.  Bei der Abkühlung des Bauteils gibt dieses genau die aufgenommene Wärme wieder ab (Energieerhaltungssatz der Thermodynamik). Mauern mit einer hohen Wärmekapazität schaffen en träges Innenklima. Die Erwärmung der Baustoffe erfolgt langsam, aber auch die anschließende Abkühlung erfolgt langsam. Das bedeutet im Klartext, dass große Temperaturunterschiede über den Tag verteilt nur langsam auswirken.

Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität sind voneinander unabhängige Materialeigenschaften.

Für die Auswahl von wärmedämmenden Materialien oder Bauteilen für den Hausbau gibt es einige wichtige praktische Werte, den K-Wert und die Wärmekapazität. Sie beziehen sich nun nicht auf ein Kilogramm des Materials sondern auf das vorhandene Maß des einbaufähigen Bauteils. Der K-Wert gibt an, welche Wärmemenge pro Quadratmeter eines Bauteils fließt wenn auf beiden Seiten des Bauteils eine Temperaturdifferenz von einem Kelvin besteht. Je niedriger der K-Wert ist, um so besser isoliert ein Bauteil. Anders ausgedrückt gibt er an, wieviel Wärme durch ein Bauteil dem geschlossenen System Haus verloren geht. Er wird gemessen in Watt pro Quadratmeter und Kelvin (W/m²K)

Ziel ist es also, das Haus außen zu Dämmen und innen mit Baustoffen auszustatten, die viel Wärme speichern. Die Materialien, die innen Wärme speichern können, dürfen dabei nicht gedämmt werden (kein Estrich mit Syropor-Trittschalldämmung, da dieser den Wärmestrom unterbindet.

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