Potenzial von schaltbarer Wärmedämmung

Konventionelle Wärmedämmung führt zu einer thermischen Entkopplung zwischen Außen- und Innenklima. Zur Begrenzung des Transmissionswärmeverlustes ist dies sehr sinnvoll. Jedoch steht die Wärmedämmung dem dynamisch wechselnden Außenklima statisch gegenüber. Eine Anpassung der Dämmwirkung an die jeweiligen Umgebungsbedingungen kann einerseits zur Senkung des Heizenergiebedarfs von Gebäuden und andererseits zur Reduktion sommerlicher Überhitzungen beitragen. Im ersten Fall ist eine geringe Wärmedämmung der Außenbauteile sinnvoll, wenn in der Heizperiode eine hohe Außentemperatur oder eine hohe solare Einstrahlung auf die Fassade vorhanden ist. Im zweiten Fall bewirkt eine geringe Wärmedämmung, dass überschüssige Wärme im Gebäudeinneren in kühlen Nachtstunden durch Wärmeleitung an die Umgebung abgegeben wird. In dieser Arbeit werden unterschiedliche Verfahren von schaltbaren Wärmedämmsystemen vorgestellt und diskutiert.
Im Rahmen von Simulationsrechnungen wurden für den Standort Deutschland die Potenziale sowohl zur Beheizung als auch zur Reduktion sommerlicher Überhitzungen untersucht. Hierzu wurde eine idealisierte schaltbare Wärmedämmung betrachtet, für die beide Effekte nachgewiesen werden konnten. Die Einsparung an Heizenergie liegt im einstelligen Prozentbereich. Zur Einordnung des Effektes der Reduktion der sommerlichen Überhitzung wurde zum Vergleich eine erhöhte Nachtlüftung betrachtet.

Switchable thermal insulation - a theoretical approach
Conventional thermal insulation leads to thermal decoupling of the outdoor and indoor climate. In order to limit heat transmission losses this is very useful, however, the thermal insulation is static in comparison to the dynamically changing outdoor climate. Adapting the insulation effect to the respective ambient conditions can contribute to a decrease in heating energy demands of buildings on the one hand, as well as to a reduction of overheating in summer on the other hand. In the first case, a reduced insulation of external building components is useful if there is a high outdoor temperature or high solar radiation onto the facade during the heating period. In the second case, during cool summer nights the reduced insulation leads to an emission of surplus heat from the building interior by heat transmission into the environment. In this work, various methods of switchable thermal insulation are presented and discussed.
The potential capacity of switchable thermal insulation for heating as well as for a reduction of overheating in summer is investigated using simulation calculations. To this end, an idealised switchable thermal insulation was examined for which both effects could be established. The saving in heating energy is in the single digits. To evaluate the magnitude of the reduction of overheating in summer it was compared to increased night ventilation.