Unterschiedliche Baumaterialien benötigen mehr oder weniger Energie, um auf eine bestimmte Temperatur erwärmt zu werden. Gute Wärmespeicher benötigen mehr Energie, Schlechte weniger, um die Temperatur um 1° zu erhöhen.

Entsprechend verhält es sich mit der Abkühlung:

Ein guter Wärmespeicher kühlt langsamer aus, da er mehr Energie enthält, die er abgegeben kann. Obwohl der gute Wärmespeicher langsamer auskühlt, verliert er mehr Wärmeenergie an seine Umgebung!

Der schlechte Wärmespeicher hat in kurzer Zeit seine gespeicherte, kleine Wärmemenge abgegeben, ist (fast) auf Umgebungstemperatur abgekühlt und kann keine weitere Wärme abgeben. Der gute Wärmespeicher ist nur wenig abgekühlt und gibt weiterhin Wärmeenergie ab.

Das Vermögen, Wärme zu speichern, ist von Interesse, wenn ein Bauteil Temperaturänderungen, z.B. unterschiedlichen Außentemperaturen bei Tag und bei Nacht, ausgesetzt ist.

Beispiel:

• Wand A besteht aus Vollziegeln und ist 50 cm dick. Sie speichert viel Wärme, leitet Wärme aber auch sehr gut.
• Wand B ist 20 cm dick und besteht ausschließlich aus Dämmstoff. Sie speichert 60x weniger Wärme als Wand A und leitet Wärme 20x schlechter.

Tagsüber heizt sich die Außenwand beider Aufbauformen durch Sonneneinstrahlung auf und kühlt nachts wieder ab. Wand A (Vollziegel) langsamer als Wand B (Dämmstoff). Wand A (Vollziegel) speichert 60 mal mehr Wärmeenergie als Wand B (Dämmstoff). Dies funktioniert jedoch nur, wenn Wand A (Vollziegel) tagsüber ausreichend aufgeheizt wurde.

Nachts ist die Energieabgabe nach Außen durch Wand A (Vollziegel) aber nur 20 mal größer als durch Wand B (Dämmstoff).

Wärme strömt immer von wärmeren Stellen zu kälteren. Solange die Außenseite einer Wand kälter ist, als die Innenseite, strömt die Wärme nach draußen. Um diesen ungünstigen Wärmestrom zu kompensieren, müsste die Außenseite der Wand zeitweise wärmer sein, als die Innenseite. Genau das ist regelmäßig der Fall, weil die Tagestemperaturen immer über den Nachttemperaturen liegen.

Die Innenseite der Außenwand A (Vollziegel) hat auf Grund der tagsüber solar eingespeicherten Wärmemenge auch einen geringere Unterschied zur Rauminnenwärmemenge. Daraus folgt ein geringerer Wärmestrom nach außen als bei einer Außenwand A (Vollziegel) ohne solaren Gewinn!

Wenn während einer Heizperiode die Tagestemperatur der Wandaußenseite für mehrere Stunden über der Nachttemperatur liegt, ist der Wärmeverlust durch Wand A (Vollziegel) mit dem durch Wand B (Dämmstoff) nur noch als dynamisches System zu vergleichen.

Bisher ging es darum, eine bestehende Wand zusätzlich zu dämmen. Wie groß der Gewinn durch die Dämmung ist hängt aber von der Speicherfähigkeit, vom U-Wert der Dämmung und von der einfallenden Sonnenstrahlung, hängt also von mehreren Faktoren ab! Ohne Dämmung erzielen sie möglichst große solare Gewinne wenn

• die Wand nach Süden ausgerichtet ist.
• Die Wand möglichst in einem Winkel nahe 90° zum höchsten Wintersonnenstand ausgerichtet ist.
• Die Sonnenscheindauer möglichst hoch ist (im Süden strahlt die Sonne im Winter mehr als doppelt so stark wie im Norden Deutschlands, eine höhere Lage, z.B. in den Mittelgebirgen, ist hier vorteilhaft).
• Die Wand nicht beschattet wird.
• Die Wand einen dunklen Farbton hat.

Eine Hüllflächentemperierung nutzt die vorgenannten Erkenntnisse und kompensiert Nachteile bisheriger Bauweisen.

Gebäudehüllflächen die wir berechnen, bestimmen den Stand der Technik und berücksichtigen diese einfachen physikalischen Umstände.

Jede einzelne Außenwand wir nach den tatsächlich vor Ort zu erwartenden Wärmeströmen berechnet. Es kommt darauf an, daß die solaren Energiegewinne auch tatsächlich dem Gebäude zu Gute kommem und solare Gewinne genutzt werden!