Wie wirkt PScoat trotz geringer Schichtdicke?

1. Was sagt der Lambda-Wert aus?

Der Lambda-Wert λ beschreibt die Wärmeleitfähigkeit eines Materials. Je kleiner λ ist, desto geringer ist der Wärmestrom durch das Material bei gleicher Dicke und gleichem Temperaturgefälle.

Dieser Wert beschreibt die thermische Leitfähigkeit der Beschichtung unter den jeweiligen Prüfbedingungen. Er ist eine Materialeigenschaft.

Er beschreibt jedoch nicht unmittelbar den U-Wert einer behandelten Wand.

2. Der U-Wert beschreibt das gesamte Bauteil

Der U-Wert gibt an, wie viel Wärme unter definierten Bedingungen durch ein komplettes Bauteil übertragen wird.

In die tatsächliche thermische Wirkung gehen deshalb nicht nur die Materialeigenschaften einer einzelnen Schicht ein, sondern das gesamte Bauteil und seine thermischen Randbedingungen.

Wichtig: R_se ist ein normierter Wärmeübergangswiderstand und darf nicht einfach als frei veränderliche Materialeigenschaft der Beschichtung betrachtet werden. Physikalisch relevant ist vielmehr, dass PScoat den effektiven Wärmeübergang und die thermische Kopplung der Außenoberfläche an die Umgebung beeinflussen kann.

3. Was passiert an der Oberfläche?

Genau hier unterscheidet sich PScoat von einer klassischen volumetrischen Dämmschicht.

Diese Eigenschaften wirken nicht isoliert. Entscheidend ist ihr Zusammenspiel mit dem vorhandenen Wandaufbau und den tatsächlichen Außenbedingungen.

4. Solarstrahlung: Die Oberfläche entscheidet mit

Eine Außenwand steht nicht nur mit der Außenluft in thermischem Kontakt. Sie ist gleichzeitig der Sonnenstrahlung ausgesetzt.

Eine Oberfläche mit hoher solaren Absorption kann sich bei Sonneneinstrahlung deutlich über die Lufttemperatur erwärmen. Eine Oberfläche mit sehr hoher Solarreflexion nimmt dagegen wesentlich weniger dieser Energie auf.

PScoat verändert damit nicht nur den Wärmetransport durch die Wand, sondern auch die thermische Situation an ihrer Außenseite.

5. Wärmestrahlung: Die zweite wichtige Komponente

Jede Oberfläche gibt Wärmestrahlung ab und nimmt Wärmestrahlung aus ihrer Umgebung auf. Wie stark dieser Austausch stattfindet, hängt unter anderem von der Emissivität der Oberfläche ab.

Mit einer Emissivität von etwa 0,05 besitzt PScoat eine sehr niedrige thermische Emissivität.

Dadurch verändert sich die radiative Kopplung zwischen Außenoberfläche und Umgebung. Dieser Strahlungsaustausch ist in einer einfachen Lambda-Betrachtung nicht enthalten.

6. Was ist das „äquivalente Lambda“?

Hier wird die Betrachtung besonders interessant.

Das äquivalente Lambda ist kein neuer intrinsischer Materialkennwert von PScoat.

Es ist ein aus der thermischen Gesamtwirkung abgeleiteter Vergleichswert: Welche Wärmeleitfähigkeit müsste eine konventionelle homogene Schicht unter definierten Randbedingungen besitzen, um eine vergleichbare thermische Gesamtwirkung des behandelten Bauteils zu erzielen?

Genau deshalb darf ein äquivalentes Lambda nicht mit dem im Labor bestimmten Lambda der Beschichtung gleichgesetzt werden.

7. Von der Materialeigenschaft zum gemessenen U-Wert

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Damit wird verständlich, warum ein einzelner Lambda-Wert nicht ausreicht, um die thermische Wirkung einer Beschichtung auf einem realen Gebäude vollständig zu beschreiben.

8. Nicht nur Theorie: Messungen an realen Gebäuden

Entscheidend ist deshalb die Messung am tatsächlichen Bauteil.

An mehreren Gebäuden unterschiedlicher Bauart wurden nach der Behandlung reproduzierbare U-Werte gemessen. Dabei zeigt sich unter den jeweiligen Messbedingungen ein deutlicher Zusammenhang zwischen Schichtdicke und gemessenem Wärmedurchgang.

9. Thermografie: Die Oberfläche wird sichtbar

Die thermische Veränderung lässt sich zusätzlich über Wärmebilder untersuchen. Dabei ist allerdings eine Besonderheit zu beachten: PScoat besitzt eine sehr niedrige Emissivität. Deshalb können Standard-Infrarotkameras die tatsächliche Oberflächentemperatur einer solchen Oberfläche nicht zuverlässig wie bei einer normalen Wandoberfläche bestimmen.

10. Warum „Millimeter = Zentimeter“ die falsche Frage ist

Bei einer klassischen Dämmung ist die Schichtdicke ein zentraler Bestandteil der thermischen Wirkung. Je größer die Dämmschicht bei gleicher Wärmeleitfähigkeit, desto größer ihr rechnerischer Wärmewiderstand.

Bei PScoat ist die Situation komplexer. Die Beschichtung besitzt zwar selbst einen messbaren thermischen Widerstand, gleichzeitig verändert sie aber die thermischen Eigenschaften der Außenoberfläche.

Deshalb lautet die entscheidende Frage nicht: „Wie viel Zentimeter Dämmstoff entsprechen 1 mm PScoat?“

Die technisch relevante Frage lautet: „Welchen Wärmedurchgang zeigt das behandelte Bauteil tatsächlich?“

11. Eine Messung ist stärker als eine Behauptung

Die thermische Wirkung von PScoat lässt sich auf mehreren Ebenen untersuchen:

12. Fazit

PScoat lässt sich nicht sinnvoll ausschließlich über seine Schichtdicke oder seinen Lambda-Wert beurteilen.

Die thermische Wirkung entsteht aus dem Zusammenspiel der Wärmeleitfähigkeit des Materials mit den thermischen Eigenschaften der Oberfläche und den tatsächlichen Randbedingungen des Bauteils.

Dazu gehören insbesondere Wärmeübergang, Wärmestrahlung und solare Einstrahlung.

Der Lambda-Wert erklärt einen Teil der Physik. Der gemessene U-Wert zeigt die Wirkung am Bauteil.

Das daraus abgeleitete äquivalente Lambda kann anschließend dazu dienen, diese Gesamtwirkung mit konventionellen Wärmedämmsystemen vergleichbar zu machen – ohne den abgeleiteten Systemwert fälschlicherweise als intrinsische Materialeigenschaft auszugeben.