Wärmespeichervermögen / Speichermasse
Je mehr Wärme ein Stoff speichern kann, umso langsamer ändert sich seine Temperatur bei Aufheizung oder Abkühlung. Somit beeinflusst diese Eigenschaft erheblich das Temperaturverhalten von Wohnräumen.
Aufschluss über das Wärmespeichervermögen von Baustoffen, gibt die „spezifische Wärmekapazität“. Die Stoffkonstante c gibt die Wärmemenge in Joule oder Wh an, die benötigt wird, um einen Stoff von 1 kg um ein Kelvin zu erwärmen. Folgend einige Beispiele:
Stoff | J/kg K | (Wh/kg K) |
---|---|---|
Wasser | 4200 | 1,17 |
Holz und Holzwerkstoffe | 2100 | 0,58 |
Kunststoffe | 1500 | 0,42 |
Pflanzliche Fasern und Textilfasern | 1300 | 0,36 |
Anorganische Stoffe (Beton, Ziegelstein, Putz ... ) | 1000 | 0,28 |
Aluminium | 800 | 0,22 |
Sonstige Metalle | 400 | 0,11 |
Das Wärmespeichervermögen eines Bauteils, z. B. einer Holzplatte, wird jedoch nicht nur durch seine spezifische Wärmekapazität beeinflusst, sondern auch von der Rohdichte und der Schichtdicke des Baustoffes. Eine schwere Platte speichert daher die Wärme besser als eine leichte; eine dicke Schicht kann mehr Wärme aufnehmen als eine dünne. Das effektive Wärmespeichervermögen (Qs) wird wie folgt errechnet:
Qs = p ·c ·V (Rohdichte * spezifische Wärmekapazität * Volumen).
Je höher dieser Wert bei einem Bauteil bzw. Baustoff ist, desto langsamer ändert sich seine Temperatur infolge äußerer Temperaturveränderungen. Aus diesem Zusammenhang wird die direkte Abhängigkeit der Speicherfähigkeit vom Gewicht der Baustoffe ersichtlich. Das heißt, „schwere“ Bauteile können gegenüber „leichten“ grundsätzlich mehr Wärme speichern. Zu beachten bleibt jedoch, dass die spezifische Wärmekapazität organischer Stoffe, z. B. von Holz, mit c = 0,58 doppelt so hoch ist wie die von Beton mit 0,28 [Wh/kg K]. Das bedeutet, 1 kg Holz speichert doppelt soviel Wärme wie 1 kg Beton.