alpha Lernen - Physik

Wärmelehre Übungen zur Wärmeleitung

Von: Christian Döllinger

Stand: 29.03.2017

Symbol | Bild: Angela Smets/BR

Was ist zur Wärmeisolation eines Raumes zweckmäßiger: Die Verwendung von Fenstern mit zwei Glasscheiben, zwischen denen eine Gasschicht liegt, oder der Einbau einer doppelt so großen Glasplatte als Fensterglas?

Die Fenster eines Hauses stellen sogenannte Wärmebrücken zur Außenluft dar, über die in der kalten Jahreszeit besonders viel Wärme aus dem Inneren des Hauses nach außen geleitet werden und damit verloren gehen kann. Mit Doppel- oder gar Dreifachglasfenstern können diese Verluste gegenüber einfach verglasten Fenstern beträchtlich reduziert werden.

Eine besondere Rolle spielt dabei der Zwischenraum zwischen den Glasscheiben: Er enthält ein Edelgas, meist Argon. Wie Luft sind auch die anderen Gase weit schlechtere Wärmeleiter als Glas und haben daher eine hohe isolierende Wirkung. Luft eignet sich als Füllgas nicht, da Luft Wasserdampf enthält. Dieser kann bei niedrigen Temperaturen - wenn der Taupunkt unterschritten wird - kondensieren, was zum Beschlagen der Glasscheiben führen würde.

Fazit: Die wärmeisolierende Gasschicht zwischen den Scheiben führt zu wesentlich geringeren Wärmeverlusten als dies mit einer doppelt so dicken Einzelglasscheibe möglich wäre, da die Wärmeleitung der eingeschlossenen Gasschicht weitaus kleiner als die von Glas ist.

Durch welche zusätzlichen Maßnahmen erreicht man eine weitere Reduzierung der Wärmeverluste bei Häusern?

Als Baumaterial dienen Gasbetonsteine, die in ihren Poren Luft enthalten oder Ziegel, deren Kammern ebenfalls mit Luft gefüllt sind und die wegen deren schlechter Wärmeleitfähigkeit gute Wärmeisolationseigenschaften haben. Auch die Dämmung der Außenwände und vor allem des Dachs mit Stoffen wie Styropor oder Mineralwolle mindert im Winter die Wärmeübertragung an die Außenluft.

In allen Fällen ist die in den Dämmmaterialien eingeschlossene Luft für die gute Wärmeisolierung verantwortlich. Allerdings verschlechtert sich durch eine weitgehend hermetische Abriegelung des Innenbereichs die Luftqualität in den Räumen, was z. B. zur Schimmelbildung führen kann.