Bauphysik

Per Definition beschäftigt sich die Bauphysik mit Übertragungsphänomenen

• der Wärme (auch bei höheren Temperaturen im Brandfall)
• der Feuchte
• des Schalls und
• des Lichts

im Inneren von Bauwerken, innerhalb der Bauteile – wie z. B. einer Wand – und in der unmittelbaren Umgebung eines Bauwerks.

Vorab sollten einige Begriffe geklärt werden:

Temperatur

Die Temperatur ist das Maß für den Wärmezustand eines Körpers, der sich infolge unterschiedlicher Wärmeeinwirkungen ständig ändert. Demzufolge werden im Bauteil stets auch Temperaturströme in Gang gesetzt. Hierfür sind Temperaturänderungen der umgebenden Luft, aber vor allem die Absorption der externen Solarenergie mit daraus resultierenden hohen äußeren Oberflächentemperaturen verantwortlich. Temperatur ist ein Qualitätsmerkmal.

Wärme

Wärme dagegen ist eine Energieform, die immer vom höheren zum niedrigeren Temperaturniveau fließt und damit einen Wärmestrom hervorruft. Je größer die Temperaturdifferenz, desto größer der Wärmestrom. Wärme ist Bewegungsenergie der Moleküle und ein Quantitätsmerkmal. Somit bestimmen allein die Temperaturverhältnisse in einem Bauteil die Wärmeströme und Energiebewegungen, die deshalb immer die Folge von Temperaturzuständen sind.

Sommerlicher Wärmeschutz (WS)

Der bauphysikalische Kennwert für den sommerlichen WS ist die spezifische Wärmekapazität c in kJ/kgK (also Energieaufnahmekapazität pro kg Dämmstoff und pro Kelvin Temperaturänderung). Je höher der Wert, desto mehr Wärme kann ein Dämmstoff speichern, und der Wohnraum bleibt länger kühl. Baumwolle und Flachs haben eine spezifische Wärmekapazität von 1,6 - 1,8, kJ/kgK, Mineralwolle dagegen nur 0,8 bis 1 kJ/kgK.

Winterlicher Wärmeschutz (WS)

Der bauphysikalische Kennwert für den winterlichen WS ist die Wärmeleitfähigkeit λ in W/mK. Er beschreibt, wie viel Wärme pro Zeiteinheit von der warmen zur kalten Seite des Dämmstoffes fließt, wenn der Temperaturunterschied 1 K beträgt. Je kleiner der Wert, desto besser ist also die Dämmwirkung. Die λ-Werte von Naturdämmstoffen liegen zwischen 0,04 und 0,06, genauso wie bei Mineralwolle oder Polystyrol.

Federungsvermögen

Für den Schallschutz dagegen ist das Federungsvermögen des Dämmstoffes entscheidend. Je kleiner dieser Wert, desto besser der Schutz gegen (Tritt-) Schallübertragung.

Feuchteverhalten

Im Gegensatz zu mineralischen und synthetischen Produkten haben Naturdämmstoffe die Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern und wieder abzugeben. Ein 4-Personen-Haushalt gibt täglich etwa 10 Liter Wasser an die Raumluft ab. Bei "luftdichter" Isolation bietet die hohe Feuchtigkeit in der Wohnung Keimen, Pilzen und Algen einen idealen Nährboden und kann zu Schimmel- und Schwammbildung führen. Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen verhalten sich anders als Dämmstoffe aus Glas- und Steinfasern oder Polystyrol. Durch die natürliche Struktur der Fasern wird Feuchtigkeit aufgenommen, gespeichert und wieder abgegeben. In verbautem Zustand nehmen diese Produkte eine Gleichgewichtsfeuchte an, die je nach Witterung und Jahreszeit variiert.

Auf den folgenden Seiten werden bauphysikalische Phänomene beschrieben, die im Zusammenhang mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen von großer Bedeutung sind.