Die Haut

Wände und auch Dächer können auf verschiedene Weisen gebaut werden. Früher wurden Wände aus Holz gebaut und mit Lehm verschmiert, Dächer mit Reet oder Stroh gedeckt. Die gesamte Konstruktion war eher ‚atmungaktiv‘ ausgeführt. Heutzutage werden Häuser völlig dicht gebaut und 30cm stark mit Kunststoffen gedämmt.
Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile, aber wie baut man eigentlich eine Wand oder ein Dach für einen Bauwagen? Lehmwände sind zu schwer, für 30cm dicke Wände ist kein Platz und Kunststoffe möchte ich aus ökologischer Sicht so wenig einsetzen wie möglich. Trotzdem möchte ich gerne einen vernünftig isolierten Wagen, der nicht nach 10 Jahren innerlich vergammelt…

Wenn ich es warm haben will muss ich verhindern das die Wärme nach draußen entweicht. Die Grundüberlegung ist eigentlich nicht so schwer, aber wie ‚wandert‘ Wärme eigentlich?

Wenn man erstmal nur Feststoffe, wie z.B eine massive Wand, betrachtet dann wird in der Physik von Wärmeleitfähigkeit gesprochen. Ohne jetzt auf die Thermodynamik und komplizierte Formeln einzugehen versteht jeder instinktiv, dass Holz Wärme weniger gut leitet als Stein. Wenn man einen Stein anfasst wandert die Wärme der Hand in den Stein. Die Hand wird kalt, der Stein warm. Dieser Vorgang dauert so lange an bis ein Gleichgewicht hergestellt ist. Das Gleiche passiert wenn ein Stück Holz angefasst wird. Da hier die Wärme aber langsamer aus der Hand ‚gezogen‘ wird fühlt sich das Holz wärmer an ein Stück Eisen mit gleicher Temperatur.

Wenn ich also den Wärmefluss nicht vollständig unterbinde wird jegliche Wärme (solange ich nicht neue Wärme einbringe) aus dem Bauwagen in Richtung der Kälte wandern bis es im Wagen genauso kalt ist wie draußen. Wird es draußen wärmer dreht es sich um. Wärme wandert immer in Richtung Kälte.

Um den Wärmefluss vollständig zu unterbinden müsste ich jegliche Materie zwischen meinem warmen Innenraum und dem kalten Draußen entfernen. Dann fehlt sozusagen der Weg auf dem die Wärme wandert und es bleibt für immer warm (wenn man die Wärmestrahlung vernachlässigt). Das ist das Prinzip einer Thermoskanne, bei dem versucht wird zwischen den Wänden ein Vakuum zu aufzubauen. Das Dilemma kennt aber jeder, die Thermoskanne verzögert auch bloß das Auskühlen der Flüssigkeit, da das Vakuum natürlich nicht vollständig ist. Hinzu kommen noch die Verbindungen zwischen Außen- und Innenhülle.

Trotzdem ist diese Betrachtung interessant, denn wenn die Kälte dadurch in den Bauwagen kommt dass die Wärme nach draußen geleitet wird und zwar unterschiedlich schnell bei unterschiedlichen Werkstoffen, kann ich einen möglichst gut geeigneten Werkstoff wählen.

Luft ist mit 0,026 W/mK ein ziemlich schlechter Wärmeleiter. Deutlich schlechter sogar als Holz mit ~ 0,13W/mK. Zur Veranschaulichung liegen Beton, Sandstein, Granit zwischen 2 und 3W/mK. Wenn ich mir also eine Wand aus Luft baue hab ich eigentlich eine hervorragende Wärmedämmung. Leider klappt das aber nicht weil Luft eben kein Feststoff ist. Deswegen wird überall versucht die schlecht wärmeleitende, aber bewegliche Luft durch möglichst schlecht wärmeleitende Feststoffe an der Bewegung zu hindern. Fell oder Kleidung schaffen Luftpolster um den Körper und in Steinwolle (0,030 – 0,050 W/mK) sind gigantisch viele kleine Luftpölsterchen.

Gut! Es gibt also geeignete Dämmstoffe, was man auch ohne das ganze Geschwätz im Baumarkt hätte erfahren können. Für die nachfolgende Betrachtung wird es aber wieder interessant…

Wie oben beschrieben gibt es geeignete Dämmstoffe, doch leider können da auch Probleme auftreten. Ein davon wäre Wasser in Form von Luftfeuchtigkeit. Wenn ich in meinem Wagen atme, koche oder Wäsche trockne gelangt Wasser in die Luft. Selbige kondensiert an kalten Stellen. Diesen Effekt kann man in warmen, feuchten Räumen immer dann beobachten wenn man ein eiskaltes Bier genießt: Am Glas bilden sich Tropfen.

Da der Wagen von innen mit Holz verkleidet wird, und Holz in der Lage ist diese Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen und wieder abzugeben kann sie auch in die Dämmschicht gelangen. Das ist eigentlich kein großes Problem, da gasförmiges Wasser die Wärmeleitfähigkeit der Dämmung nicht signifikant herabsetzt. Das Problem tritt erst dann auf wenn das Wasser kondensiert und Tropfen wie am Bierglas bildet.

Nehmen wir an im Wageninneren sind kuschelige 25°C, draußen 4°C. Es gibt dann einen Temperaturverlauf innerhalb der Wand. Je weiter ich nach draußen komme desto kälter wird die Wand. Irdendwo innerhalb der Wand ist aber die Temperatur erreicht bei der Wasser kondensiert und es bilden sich dort die Tröpfchen. Das flüssige Wasser reduziert aber zum Einen die Wärmedämmfähigkeit der Wand und zum Anderen kann sie die Wärmedämmung langfristig schädigen. Organische Dämmaterialien können verrotten oder es kann sich Schimmel bilden.

Das sollte irgendwie verhindert werden…

Das oben beschriebene Problem kann durch verschiedene kombinierte Maßnahmen umgangen werden:

1. Verhindern das (Luft)feuchtigkeit in die Dämmung gelangt
2. Ermöglichen das Feuchtigkeit die trotzdem in die Dämmung gelangt ist wieder entweichen kann

Punkt 1 kann dadurch erreicht werden das der Wagen auf der Innenseite für Dampf dicht gemacht wird. Im Prinzip wird die gesamte Innenseite mit wasserdichter Folie tapeziert.

Punkt 2 wird dadurch erreicht das die Außenseite der Dämmung atmungsaktiv gestaltet  wird.  Im Idealfall hätte man eine Art Ventil das Wasser raus, aber nicht rein lässt. Da es draußen ja durchaus mal regnet muss man eine geeignete Lösung finden.

Wie kann das aber konkret aussehen?

Folgende (für den Bauwagen nicht ganz optimale ) Grafik verdeutlicht das Prinzip: