Materialien benötigen bei statisch gleichbleibenden Verhältnissen Wärmeleistung, um auf eine bestimmte Temperatur gebracht zu werden. Gute Wärmespeicher benötigen mehr Wärmeleistung, schlechte weniger, um die Temperatur gleich zu erhöhen. Umgekehrt verhält es sich bei Abkühlung. Das bedeutet in der Praxis für das Energiesparen bei den Gebäuden:

Obwohl der gute Wärmespeicher langsamer auskühlt, verliert er mehr Wärmeleistung!

Der schlechte Wärmespeicher hat daher in kurzer Zeit seine gespeicherte, kleine Wärmeleistung abgegeben und kann keine weitere Wärmeleistung aus Einspeicherung verlieren. Der gute Wärmespeicher ist nur wenig abgekühlt und gibt letztlich mehr Wärmeleistung ab.

Bei statisch wechselnden Verhältnissen stellt sich wie immer in der Natur ein sogenannter Effektivwert ein. Die sich einstellende effektive mittlere Wärmemenge im Speicher resultier aus dem Wärmeleistungseintrag an den Grenzflächen.

Was Bedeutet das für Gebäudehüllflächen?

Das Vermögen, Wärme zu speichern, ist von Interesse, wenn ein Bauteil statisch wechselnden Wärmeleistungseinträgen wie z.B. bei unterschiedlichen Außen- / Innentemperaturen (Tag / Nacht), ausgesetzt ist.

• Hüllmasse A: Altbau 50 cm Vollziegel - speichert viel Wärme, leitet sie aber auch sehr gut.
• Hüllmasse B. Baracke 20 cm Dämmstoff - speichert 60x weniger Wärme als Hüllfläche A und leitet Wärme 20x schlechter.

Die wirsamen Wärmeleistungsdargebote, Oberflächenstrukturen, Farben und Strömungskoeffizienten sind bei beiden Hüllmassen gleich. Tagsüber heizt sich die Außenhülloberfläche durch Sonneneinstrahlung auf, nachts kühlt sie wieder ab. Dabei kühlt Hüllmasse A langsamer ab als Hüllmasse B.

Wenn die Hüllmasse ihre gespeicherte Wärme bei statisch gleichbleibenden Verhältnissen abgegeben hat, ist der Energieverlust durch Hüllmasse A 20 mal größer als durch Hüllmasse B.

Daraus folgt:

Hüllmasse A muß bei statisch wechselnden Verhältnissen während der Summe der (Tages-) Zyklen über den Faktor 20 (von der Sonne) aufgeheizt werden.

Wärme strömt immer von wärmeren Stellen zu kälteren. Solange die Außenseite einer Hüllmasse kälter ist, als die Innenseite, strömt die Wärme nach draußen. Um diesen Verlust zu kompensieren, müsste die Außenseite der Hüllfläche zeitweise wärmer sein, als die Innenseite.

Wenn während einer Heizperiode der Wärmeleistungseintrag der Hüllflächenaußenseite über dem Innenwärmemengenabgang liegt, ist die Wärmeenergieübertragung durch Hüllfläche A mit dem durch Hüllfläche B vergleichbar!

Solarer Gewinn

Die Hüllflächen von Gebäuden werden von uns so konstruiert, daß ein Gewinn durch die Solarstrahlung eintritt. Wir erzielen möglichst große solare Gewinne wenn

• die Wand nach Süden ausgerichtet ist,
• die Sonne möglichst hoch steht,
• die geografische Lage in Süddeutschland (solarer Gewinn mehr als doppelt so groß in Norddeutschland) ist,
• die Höhe über Meeresspiegel möglichst hoch ist und daher die Sonne möglichst oft scheint,
• die Hüllfläche nicht beschattet wird,
• die Hüllfläche mit einem dunklen Farbton gestrichen wurde.