Baulexikon

Spezifische Wärmekapazität

Maß für die Wärmespeicherfähigkeit

Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie viel Wärme benötigt wird, um ein Kilogramm oder einen Kubikmeter eines bestimmten Stoffes um 1 K (Kelvin) zu erwärmen. Im Baubereich bezeichnet dieser Wert die Speicherfähigkeit von Baustoffen. Insgesamt gilt: Je größer die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes, umso größer ist auch sein Wärmespeichervermögen.

Die spezifische Wärme c

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine definierte Stoffmasse um 1 K zu erwärmen, wird als spezifische Wärme c benannt, die Einheit ist J/(kgK). Bei festen Baustoffen ist dieser Bereich vergleichsweise eng eingegrenzt und unterscheidet sich in den Baustoffgruppen metallisch, mineralisch und organisch, da diese unterschiedliche Stoffstrukturen aufweisen. Aus diesem Wert lässt sich eine Wärmespeicherzahl ermitteln, die Aussagen darüber macht, wie viel Wärme ein bestimmter Baustoff speichern kann. In dieser Berechnung spielt die Dichte des Stoffes als Rechenwert eine wichtige Rolle.

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Bemessungswerte der spezifischen Wärmekapazität nach DIN 4108, Teil 4

Die DIN 4108 „Wärmeschutz im Hochbau“ beschreibt die Anforderungen, die an den Wärmeschutz eines Gebäudes gestellt werden. Die Energieeinsparverordnung bezieht sich in vielen Bereichen auf diese Vorschrift. Im Teil 4 sind Bemessungswerte für verschiedene Stoffe angegeben, die als Grundlage der Wärmeschutzberechnung dienen können. Als Einheit ist dort J/(kgK) gewählt:

Stoff J/(kgK)
Anorganische Bau- und Dämmstoffe: 1.000
Holz und Holzwerkstoff: 2.100
Holzwolle-Leichtbauplatten: 2.100
Pflanzliche Fasern und Textilfasern: 1.300
Schaumkunststoffe und Kunststoffe: 1.500
Aluminium: 800
Sonstige Metalle: 400
Luft: 1.000
Wasser: 4.200

Für einzelne Baustoffe können abweichende Werte für die spezifische Wärmekapazität benannt werden.

Sommerlicher Wärmeschutz

Von Bedeutung ist die spezifische Wärmekapazität insbesondere für den sommerlichen Wärmeschutz. Hier gilt: Je höher der Wert c eines Baustoffes, umso mehr Wärme kann gespeichert werden. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Räume auch im Sommer kühl bleiben, da die Wärme von außen vorerst im Baustoff verbleibt. Über die sogenannte Phasenverschiebung entweicht die gespeicherte Wärme mit einer zeitlichen Verzögerung, sodass sie idealerweise dann aus dem Baustoff abgegeben wird, wenn es am Abend abkühlt. Ideal ist es deshalb, einen Dämmstoff mit hoher spezifischer Wärmekapazität wie zum Beispiel Flachs oder Hanf mit 1.600 bis 1.800 J/(kgK) zu wählen. Im Gegensatz dazu weist Mineralfaser nur Werte von etwa 800 J/(kgK) auf.

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