Sommerlicher Wärmeschutz
Der sommerliche Wärmeschutz 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 Dachhaut/Dachziegel 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
- 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:
Die Wärmedämmwirkung bzw. Wärmedurchlasswiderstand
Sie liefert einen Teilbeitrag des Bauteil bzw. Baumaterials zum wirksamen Schutz vor sommerlicher Erwärmung. Die Temperaturdifferenzen (innen-außen) liegen im Hochsommer zum Teil deutlicher höher als im Winter.<br\> Innen: +20° C | Außen Winter: -10° C; Differenz: 30° C | Außen Sommer zB unter den Ziegeln: +80° C; Differenz: 60° C<br\> Es bleibt eine Frage der Zeit bis wann ein Teil der Hitze nach innen durchschlägt. Eine Erwärmung um 10° C auf somit 30° C Raumtemperatur wird allgemeinen bereits als sehr unangenehm wahrgenommen.
Die Masse
Die Materialmasse übt einen relativ großen Anteil auf den sommerlichen Wärmeschutz des Bauteils aus. Als Extrembeispiel kennen wir die massiven Felssteinwände alter Burgen und Schlösser, die den ganzen Sommer lang kaum Wärme nach innen abgeben. Jedoch "schlucken" diese Baustoffe zuviel Heizenergie im Winter um für angenehme Raumtemperatur zu sorgen.
Die Wärmespeicherfähigkeit
Dies ist eine Größe, die unabhängig vom Wärmedurchlasswiderstand und von der Masse, materialspezifisch in der Lage Wärme zu speichern.
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. Hierbei nehmen alle drei vorgenannte Größen Einfluss. So macht es Sinn die enorme sommerliche Hitze (s.o.), die nur wenige Stunden auf das Bauteil einwirkt:
- so zu dämpfen, dass überhaupt nur möglichst geringe Spitzenwerte auf die Innenseite gelangen (= Temperaturamplitudendämpfung)
- eine Zeitverzögerung von 10-14 Stunden zwischen dem Auftreten hoher Außentemperaturen bis zur Durchdringung nach innen zu erreichen (=Phasenverschiebung). Nunmehr kann mit nächtlichem Dauerlüften die Raumtemperatur ganztags auf ein erträgliches Maß gebracht werden.
Wärmedämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen haben gegenüber synthetischen, mineralischen Wärmedämmstoffen in der Regel mehr Masse und eine höhere Wärmespeicherfähigkeit.<br\>
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.