Thermische Eigenschaften

Die Wärmedehnung, die Wärmeleitfähigkeit und die spezifische Wärmekapazität sind thermische Eigenschaften. Diese bestimmen zum großen Teil das Energie- und Wärmeschutzverhalten von Werkstoffen oder Bauteilen.

Drei Faktoren zur Berechnung der thermischen Eigenschaften

Architekten und Ingenieure berechnen die thermischen Eigenschaften eines Baustoffs oder eines gesamten Bauwerks. Dabei konzentrieren sie sich auf drei wichtige Werte:

• Volumenbezogene Wärmespeicherfähigkeit.
• Flächenbezogene Wärmespeicherfähigkeit.
• Spezifische Wärmekapazität.

Thermische Eigenschaft: spezifische Wärmekapazität

Ein 𝑐 gibt die spezifische Wärmekapazität an. Zudem sagt es aus, wie viel Wärme erforderlich ist, um 1 kg eines Baustoffes um 1 k zu erwärmen. Dies begünstigt eine massenbezogene Betrachtung.

Handwerker bestimmen den Wärmeinhalt eines Körpers mit diesem Wert. Bei einer bestimmten Temperatur sowie bei Änderungen der Temperatur ist dies notwendig. Der Prozess geschieht durch Zu- oder Abfuhr von Wärme. Die spezifische Wärmekapazität ist von der Rohdichte des Baustoffes unabhängig.

Thermische Eigenschaft: volumenbezogene Wärmespeicherfähigkeit

𝑄 steht für die volumenbezogene Wärmespeicherfähigkeit. Sie bestimmt, wie viel Wärme notwendig ist, um 1 m³ Baustoff um 1 K zu erwärmen. Ist der Baustoff besonders dick, nimmt Q einen hohen Wert an. Folglich dauert eine Erwärmung länger. Für die Berechnung des Werts benötigen Ingenieure Angaben der spezifischen Wärmekapazität und der Rohdichte.

Thermische Eigenschaft: flächenbezogene Wärmespeicherfähigkeit

Ingenieure bevorzugen in der Praxis die Angabe der flächenbezogenen Wärmespeicher-Fähigkeit gegenüber der volumenbezogenen. Die rechnende Person berücksichtigt in der Berechnung die Angabe von der spezifische Wärmekapazität 𝑐. Ebenso sind die Rohdichte 𝜌 und die Schichtdicke wichtige Werte.

Eine erhöhte Rohdichte führt zu einer Verbesserung der Wärmespeicherfähigkeit. Dies fällt bei der flächenbezogenen sowie bei der volumenbezogenen Wärmespeicherfähigkeit auf. Folgende Gründe begünstigen diese Eigenschaften:

• Hohe Wärmespeicherung verbessert den sommerlichen Wärmeschutz.
• Dem schnellen Abkühlen der Wände wirkt eine hohe Wärmespeicherung entgegen.
• Handwerker reduzieren Schwankungen im Heizleistungsbedarf.

Bemessungswerte der thermischen Eigenschaften für Baustoffe

Verschiedene Baustoffe haben unterschiedliche Werte hinsichtlich spezifischer Wärmekapazität und volumenbezogener Wärmespeicherfähigkeit. Genaue Informationen für einen spezifischen Baustoff finden Interessenten in Tabellenwerken.