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Bauphysik

Die Bauphysik ist eine Anwendung der Physik auf Bauwerke und Gebäude. Die Bedeutung der Bauphysik hat in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen: Verstärkte Bemühungen beim Wärmeschutz von Gebäuden - ab den 1970er Jahren zunächst aus ökonomischen, heute auch aus ökologischen Erwägungen - führten zu einer stärkeren Einbeziehung bauphysikalischer Überlegungen in die Gebäudeplanung.
 

Hinzu kommt ein wachsendes Komfortbedürfnis, das sich an gestiegenen Anforderungen an den Schallschutz in Wohnungen und Gebäuden niederschlägt - ebenfalls ein Schwerpunkt der Bauphysik.

Für die Funktionalität und die Eigenschaften eines WDVS sind vor allem zwei physikalische Kennwerte wichtig, die ich kurz beschreiben will.

Wärmeschutz und Wärmebrücken 
λ und U-Wert (beide W/mK)

Wärme ist eine Energieform. Sie kann nur von einem wärmeren auf einen kälteren Körper übergehen, d.h. die Wärme wandert in Körpern von Orten höherer Temperatur zu Orten niedriger Temperatur. Deshalb gibt es auch keine „Kältebrücken“, sondern nur Wärmebrücken.

Alles funktioniert nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße, sowohl bei Temperatur, Feuchtigkeit, Druck - die Natur versucht den Ausgleichszustand zu erreichn.

Die Wärmeübertragung in festen Stoffen erfolgt hauptsächlich durch Leitung, d.h. das Weiterleiten von Wärmeenergie innerhalb eines Körpers, ein Energietransport ohne Massentransport.


Die physikalische Größe für die Wärmeübertragung ist die Wärmeleitfähigkeit λ, eine Stoffkenngröße.

Sie gibt den Wärmeverlust bei einem Würfel mit 1m Seitenlänge an, wenn der Temperaturunterschied der Innen- und Außenfläche 1°Kelvin beträgt.

Beispiele in W/mK:
Beton.....................2,10

Hochlochziegel........0,58 - 0,014

Dämmende Ziegel...0,09 - 0,07

Dämmputz.............0,09 - 0,07

Polystyrol...............0,040 - 0,031

Phenolharzplatte.....0,021

Dampfdiffusion
µ-Wert und sd-Wert (m)

Es wird polemisiert, dass ein WDVS das Gebäude hermetisch luftdicht umschließt und keinen Luftaustausch zulässt. Natürlich kann eine Wand nicht im herkömmlichen Sinn atmen.
Der Großteil der Feuchtigkeit gelangt durch Fenster und Türen nach außen. Wie der Putz aber nehmen die Wandbildner Feuchtigkeit auf und geben sie dann wieder ab. Dadurch entsteht das Raumklima.

Der Wasserdampfdiffusion setzen alle Bauteile einen unterschiedlichen Widerstand entgegen. Je höhe der Widerstand ist, umso weniger Wasserdampf kann durch das Bauteil diffundieren. Die Dampfdiffusionswiderstandszahl µ gibt an, um wieviel größer der Widerstand eines Bauteils gegenüber einer gleich dicken Luftschicht ist. Damit wird die Dichtigkeit eines Bauteiles gegenüber diffundierendem Wasserdampf angegeben.

Beispiele:

  • Luft.......................................1

  • Dämmplatten aus Steinwolle....1 – 2

  • Gipsputz...............................10

  • Mauerwerk aus Hochlochziegel...10

  • Dämmplatten aus Polystyrol...50

  • Beton...................................70 – 150

  • Kunstharzputz...................... 50 – 200

  • Dämmplatten aus Schaumglas..praktisch dampfdicht

 

Die Dampfdiffusionswiderstandszahl charakterisiert nur den Baustoff allein. Die vorhandene Schichtdicke des Baustoffes oder die Schichtdicke eines gesamten Bauteils wird erst durch die „wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd“ gekennzeichnet.