Thermisches Verhalten partiell-transparenter Außenwände: Fid-Bau Portal

Thermisches Verhalten partiell-transparenter Außenwände

Rudolph, R. / Hilbig, G.

Die Suche nach immer besseren Wärmedämmstoffen führte in der zweiten Hälfte der 80er Jahre zu den transparenten Wärmedämmmaterialien, kurz TWD genannt. Von diesen wird erwartet, dass sie Sonnenenergie im Inneren absorbieren, wodurch das Temperaturfeld angehoben werden kann, so dass sich Heizenergieverluste über Wände mit TWD wesentlich reduzieren lassen müßten. Gelänge es z.B., in der Dämmschicht einer solchen Außenwand über einen längeren Zeitraum ein Maximum im Temperaturfeld zu erzeugen, so läge in der Konstruktion eine adiabate Fläche vor, über die durch Leitung keine Wärmeenergie transportiert werden kann, da dort der Temperaturgradient verschwindet. Ein derartiges Temperaturprofil ist in einer partiell-transparenten Wand realisierbar, wenn Sonnenenergie in die Dämmschicht eindrint und von dieser absorbirert wird. Zunächst soll das Temperaturfeld in einer partiell-transparent gedämmten Außenwand bestimmt werden, um daraus Schlussfolgerungen für das thermische Verhalten von Wänden abzuleiten. In der partiell-transparenten Schicht breitet sich die Strahlung entsprechend den Gesetzen der Optik aus. Da diese Materialien aus optischer Sicht sehr inhomogen sind, treten komplizierte Streu- und Absorptionsprozesse auf. Es ist bekannt, dass im Sommer in partiell-transparenten Wänden sehr hohe Temperaturen auftreten. Überhitzungen sind auf die in der Schichtgrenze absorbierte Strahlungsintensität zurückzuführen. Veränderunen der Wärmeabfuhr in der Schichtgrenze können diesen Befund nicht beheben. Bei sommerlichen Bedingungen muss die einfallende Strahlungsenergie an der atmosphärenseitigen Oberfläche regelbar sein. In den letzten Jahren sind dazu zahlreiche Vorschläge geäußert worden. Zukünftig wird wohl die Entwicklung von TWD-Elementen dahin gehen, die Strahlungsintensität über optische Schichten elektrisch zu steuern.