Читать книгу Bauphysik-Kalender 2022 - Nabil Fouad A., Nabil A. Fouad - Страница 43

Auf die wärmetechnischen Materialparameter soll hier nur kurz insoweit eingegangen werden, als diese durch die Feuchte ebenfalls und u. U. auch maßgeblich mit beeinflusst werden können.

Die Wärmeleitfähigkeit ist für Holz- und Holzwerkstoffe in der Regel bekannt und die Parameter sind in den Materialdatenbanken bzw. den Datenblättern der Hersteller angegeben. Zu den reinen Labormesswerten kommen in Deutschland allerdings Zuschläge hinzu, die die durch Feuchtewechsel bedingten Latentwärmeeffekte berücksichtigen bzw. kompensieren sollen. Durch die reine Messung im Labor ist es bei diffusionsoffenen Materialien aber schwierig bis unmöglich, zwischen der reinen Wärmeleitung und dem parallel auftretenden Wärmetransport durch Dampftransport mit Phasenwechsel (also Verdunstung und Kondensation) zu unterscheiden. Da die Materialien bei der Messung üblicherweise einfach bei Raumklima konditioniert werden, sind die Latentwärmeeffekte bei der nur vermeintlich trockenen Labormessung bereits enthalten. Anstatt den Messwert aber entsprechend abzumindern, wird der Feuchteeinfluss in Form des Zuschlags nochmals aufgeschlagen. Diese Vorgehensweise führt oft zu ungerechtfertigt hohen Wärmeleitfähigkeiten solcher Produkte [23]. Diese Thematik wird derzeit im Rahmen eines Forschungsprojekts der Holzforschung Austria und des Fraunhofer IBP nochmals in Labor und Freiland überprüft. Ziel ist, möglichst realistische Bemessungswerte für die Wärmeleitfähigkeit von Naturfasermaterialien zu ermitteln und überhöhte Zuschlagswerte abzubauen.

Während sich die Latentwärmeeffekte bei der Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit negativ auswirken, führen sie bei Messung der Wärmekapazität zu einer positiven Erhöhung der Werte sorptionsfähiger Dämmstoffe. Die höhere Wärmekapazität von Naturfaserdämmstoffen wird immer wieder als Vorteil gegenüber konventionellen Dämmstoffen wie Hartschaum oder Mineralwolledämmung angeführt. Begründung: Die höhere thermische Trägheit der Materialien wirkt einer schnellen Erwärmung oder Abkühlung, also dem sogenannten Barackenklima, entgegen und verbessert damit das Raumklima. Im Prinzip stimmt diese Aussage – allerdings ist dabei darauf zu achten, dass die Wärmekapazität von vollständig trockenem Holz im Bereich von etwa 1400 J/(kgK) liegt – früher angegebene mitunter deutlich höhere Werte (in Einzelfällen bis zu 2000 J/(kg K)) wurden an Materialien ohne Vortrocknung oder sogar mit erhöhten Feuchtegehalten ermittelt, sodass nicht nur die Wärmekapazität des Materials sondern zusätzlich die Latentwärmeeffekte, in diesem Fall die Verdunstungskühlung beim Desorbieren der Feuchte von den Fasern, mitgemessen und fälschlicherweise der Wärmekapazität zugeschlagen wurden. Zwar findet dieser Effekt auch im Einbauzustand bei Erwärmung in gewissem Umfang statt. Allerdings wird er bei hygrothermischen Simulationen sowieso mitberücksichtigt und darf daher nicht durch ungenaue Messdaten gedoppelt oder sogar ausgehend von zu feuchten Materialen überhöht in die Ergebnisse eingehen. Von daher ist es wesentlich, bei solchen Messungen möglichst genau zwischen trockener Wärmekapazität und durch Feuchtewechsel beeinflusster Latentwärme zu unterscheiden.

Weiterhin ist zu beachten, dass die ersten Holzfaserdämmstoffe noch vergleichsweise hohe Rohdichten aufwiesen, sodass nicht nur die Wärmekapazität selbst, sondern auch die Masse der Dämmstoffe i. d. R. deutlich höher als bei konventionellen Dämmstoffen lag. Beides zusammen konnte die thermische Trägheit von Konstruktionen, die mit solchen Materialien gedämmt waren, durchaus positiv beeinflussen. Die Rohdichten der Materialien haben allerdings inzwischen weiter abgenommen und Untersuchungen [44] haben gezeigt, dass der diesbezügliche Vorteil des Einsatzes solcher Materialien in realistischen Einbausituation oft nur geringfügig ist.