Techniklexikon

transparente Wärmedämmung

Energietechnik, regenerierbare Energiequellen, TWD, Wärmedämmung, bei der die Sonneneinstrahlung zur aktiven Deckung des Wärmebedarfs eines Gebäudes genutzt wird. Ein TWD-Element weist einen hohen Wärmewiderstand bei gleichzeitig hoher Transparenz für das Sonnenlicht auf; es wird in Ersetzung einer konventionellen Isolationsschicht auf eine Absorberschicht, die sich direkt auf der Gebäudemauer befindet, aufgebracht. Die dort erzeugte Wärme kann von dort durch das relativ gut wärmeleitende Mauerwerk ins Gebäudeinnere abfliessen. Aus der Energiebilanz einer transparent gedämmten Wand erhält man einen Ausdruck für einen effektiven k-Wert:

wobei k_W und k_T die k-Werte der Wand sowie des TWD-Elements darstellen; G ist die Sonneneinstrahlung, T_i die Raum- und T_a die Umgebungstemperatur sowie h₀ der solare Wirkungsgrad  (a: Absorptionsgrad, g: Durchlässigkeit). Für genügend grosse Werte von G wird k_eff negativ, so dass das Gebäude mehr Wärme aufnimmt als es verliert. In der Praxis konnte auf diese Weise eine Reduktion des Heizbedarfs von 225 kWh / m² auf 43 kWh / m² demonstriert werden.

transparente Wärmedämmung 1: Prinzip der transparenten Wärmedämmung. S: Sonneneinstrahlung, TWD: TWD-Element, I: Innenraum, A: Absorberschicht; G: Intensität der Sonneneinstrahlung [W / m²], g: Durchlässigkeit des TWD-Elements bei optischen Lichtwellenlängen, k_T, k_W: k-Werte des TWD-Elements sowie des Mauerwerks [W / (m²K)].

transparente Wärmedämmung 2: Thermisches Ersatzschaltbild für eine transparente Wärmedämmung. T_a, T_A, T_W: Temperaturen der Umgebung, des Absorbers und der Wand; : absorbierter Wärmestrom, : ins Gebäudeinnere abfliessender Wärmestrom, : Wärmeverluste. Die Wärmewiderstände R_T und R_W sind durch die reziproken k-Werte gegeben.