Sommerlicher Wärmeschutz
Der sommerliche Wärmeschutz (auch: sommerlicher Hitzeschutz) ist Maßnahme bzw. Größe, die sommerliche Aufheizung so weit zu reduzieren, dass sich für den Nutzer auch im Hochsommer ein behagliches Raumklima einstellt. Nicht allein in Südeuropa bewirkt die Aufheizung den vermehrten Einsatz von Klimaanlagen mit entsprechend hohen Energieverbräuchen und Gesundheitsrisiken.
Ursache sommerlicher Hitze
Die Ursache sommerlicher Hitze in Räumen ist die Sonneneinstrahlung auf die Gebäudehüllfläche - insbesondere dem Dach eines Gebäudes. Folge:
- Aufheizung der Dachhaut: Temperaturen von rund 80° C unter der Dachdeckung sind keine Seltenheit
- Treibhauseffekt bei Sonneneinstrahlung durch Glasflächen (insbesondere Dachflächenfenster)
Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz
- Ausreichende Wärmedämmung der Gebäudehüllfläche - insbesondere des Dachs
- Verwendung von Baustoffen mit hoher Wärmespeicherfähigkeit (materialspezifische Kenngröße)
- Einsatz von Baustoffen mit hoher Masse (hohem Gewicht). Siehe: Wärmespeicherfähigkeit
- Luftdichtheit
- Entsprechende Planung von Fensterflächen (Ausrichtung und Flächenverhältnisse)
- Einsatz von Mehrscheiben-Isolierglas mit Wärmeschutzverglasungen bei Fensterflächen
- Geeignete Verschattungsmaßnahmen (von Fensterflächen)
- Geeignetes Lüftungsverhalten
- Berücksichtigung interner Wärmequellen (z.B. Personenwärme, Abwärme von Computern oder Beleuchtung)
physikalische Einflussfaktoren und Zusammenhänge
Folgende Einflussgrößen bestimmen, die Wirksamkeit der Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz an nicht transparenten Bauteilen:
Der Wärmedurchlasswiderstand
Dieser liefert einen Teilbeitrag des Bauteils bzw. Baumaterials zum wirksamen Schutz vor sommerlicher Überhitzung. Die Temperaturdifferenzen (innen-außen) liegen im Hochsommer zum Teil deutlicher höher als im Winter.
Innen: +20° C | Außen Winter: -10° C; Differenz: 30° C | Außen Sommer zB unter den Ziegeln: +80° C; Differenz: 60° C
Es ist eine Frage der Zeit, bis wann ein Teil der Hitze nach innen durchschlägt. Beispiel: Eine Erwärmung um 10° C auf 30° C Raumtemperatur wird als unangenehm überhöht wahrgenommen.
Die Masse
Die Materialmasse übt einen großen Anteil auf den sommerlichen Wärmeschutz des Bauteils aus. Extrembeispiel: Die massiven Felssteinwände alter Burgen und Schlösser, die den ganzen Sommer lang kaum Wärme nach innen abgeben und im Winter "schlucken" diese Baustoffe zuviel Heizenergie um noch für angenehme Raumtemperatur sorgen zu können.
Die Wärmespeicherfähigkeit
Dies ist eine Größe, die unabhängig vom Wärmedurchlasswiderstand und von der Masse, materialspezifisch in der Lage Wärme zu speichern.
Das Lösungskonzept: von Temperaturamplitudendämpfung und Phasenverschiebung
Ziel ist es also ein Bauteil wie das Dach derart zu gestalten, dass es im Sommer (und Winter) seine beste Leistung entfaltet. So macht es Sinn die enorme sommerliche Hitze (s.o.), die nur wenige Stunden auf das Bauteil einwirkt:
- so zu dämpfen, dass möglichst geringe Spitzenwerte auf die Innenseite zur Raumluft gelangen. Siehe Temperaturamplitudendämpfung
- eine Zeitverzögerung zwischen Auftreten hoher Außentemperaturen bis zur Durchdringung nach innen zu erreichen, wenn außen bereits wieder kühlere Temperaturen herrschen. Siehe Phasenverschiebung.
Wärmedämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen haben gegenüber synthetischen, mineralischen Wärmedämmstoffen in der Regel mehr Masse und eine höhere Wärmespeicherfähigkeit.
gesetzliche Regelungen
- EnEV : Gemäß den Vorschriften der Energieeinsparverordnung soll nach Möglichkeit auf den Einsatz von Klimatisierung verzichtet werden.
- DIN: Weitere Regelungen zum sommerlichen Wärmeschutz finden sich in der DIN 4108.