Wie schon angedeutet beschränken wir uns auf die "trockene" Wärmeleitung in typischen Baustrukturen. Man betrachtet also die Dinge so, wie wenn keine Feuchtigkeit im Spiel wäre. Die zwei wärmetechnisch relevanten Funktionen einer Wand sind in unserem Szenarium folglich der Isolationswert und der Speicherwert der Struktur.

Unser Augenmerk liegt im folgenden auf:

• Grössenordnungen von Wärmeisolation, Wärmespeicherung und Zeitdauer
• Dynamischem Wärmeverhalten typischer Baukörper
• Wärmecharateristik der Struktur
• Stabilem Wärmedesign

Die Geschichte würde viel komplexer, sobald man die Feuchtigkeit mit ins Spiel nimmt.

Stichwörter  => Kondensationsprobleme, Diffusionswiderstand, Schimmelbildung etc. 

Man merke sich: falsch kombinierte Schichten können sehr destruktiv auf die Bausubstanz einwirken. Um diesen physikalisch komplexen Problemkreis zu erarbeiten sei natürlich auf die moderne Bauphysik verwiesen, wo diese Thematik wie auch andere spezifische Themenkreise sehr gut und ausführlich beschrieben werden.

• Wärme-Isolationswert

  Der Isolationswiderstand zeichnet sich dadurch aus, dass der Wärmestrom linear der angelegten Temperaturdifferenz folgt. Diese Eigenschaft der Leitfähigkeit/Widerstandes drücken wir im k-Wert aus. Damit bekommen wir für eine angelegte Temperatur einen resultierenden Wärmestrom für eine bestimmte Fläche. Eigentlich bezeichnet dieser Wärmestrom eine Leistung.(kW)

• Wärme-Kapazität

  Wenn nun eine Struktur zusätzlich Wärme in grossen Mengen aufnehmen und abgeben kann, dann hat sie eine sogenannte Speicherkapazität. Wird nun die Temperatur angehoben, so nimmt das Material selber Wärme auf. Dieser Vorgang der Speicherung braucht aber Zeit und verzögert sich umso mehr, wie dicker das Material ist, respektive wie unzugänglicher der Speicherort ist. Deshalb braucht das Aufheizen einer Wärmestruktur  eben Zeit. Diese Zeit liegt je nach Struktur und Baudimension in der Grössenordnung von Stunden bis Monaten.

  Das Speichermaterial ist meist sehr massiv und schwer. Statische, akkustische und Form gebende Anforderungen sind oft die eigentlichen Gründe für das Vorhandenseins dieser Schicht. Die Wärmespeichermasse wird also oft nicht funktionsspezifisch eingebaut, sondern ist ein wärmetechnischer Nebeneffekt allgemeiner struktureller Planung.

  Es ist sicher nicht von Nachteil, die Wärmekapazität der Struktur von Beginn an vollständig ins Wärmedesign mit einzubeziehen. 

Im modernen Hausbau treffen wir nun auf die funktionsspezifischen geometrischen Segmente. Im Gebäude haben wir es hauptsächlich mit schichtenartigen Strukturen zu tun, die kubische Räume determinieren.

• Isolationsschicht

  Diese Schicht besteht aus Isolationsmaterial und ist spezifisch für die Funktion "Wärmedämmung" eingebracht. 

• Speicherschicht

  Dies ist der massive Anteil der Wand, der meist aus formtechnischen oder statischen Gründen eingebaut ist.
  

Die Dimensionierung dieser zwei Schichten bestimmt thermisch gesehen massgebend die dynamische Wärmecharakteristik der Wand. Was die Aussenwände betrifft, so werden wir sehen, dass je nach Wandaufbau die Dimensionierung der Schichten einen grossen Einfluss hat auf die sogenannten Zeitkonstanten. Diese Zeitkonstante zeigt sich zum Beispiel typischerweise bei Aufheizvorgängen. Wie lange braucht es, bis eine ausgekühlte Struktur "geladen" ist, sich also ein thermisches Gleichgewicht eingestellt hat.

Und es ist ja gerade diese Schichtendimensionierung, die sich bei zyklischen Vorgängen als System stabilisierend auswirkt. In diesen durchdachten geometrischen Abstimmungen aus Isolation und Wärmespeicherung liegt schliesslich die Tiefe des Charakters einer Wärmestruktur versteckt. Wie resistent verhält sich die Innenseite einer Wand bei unterschiedlichen Temperaturschwankungs-Frequenzen an der Aussenwand ...

Mit geschickter Raumgeometrie werden schliesslich die Charakteristiken der Wandelemente so kombiniert, dass der Wohnraum als ganzes wärmetechnisch ausgeglichen wirkt. Hohe Wärmeströme sollen im Innenraum effizient aufgenommen und so die thermischen Extrembelastungen zeitlich dämpfen.

Stichworte für die Optimierung dieser kubischen Wärmecharakteristiken sind

• Ausrichtung 
• Raumtiefe
• Vorhänge
• Fundament
• Etagenverbindungen
• Luftzirkulationen

Die raumtechnische Geometrie versucht extreme Einflüsse der Wandgeometrien auszugleichen. Scheint beispielsweise die Sonne in den Übergangszeiten durch eine weite Fensterfront, so erwarten wir, dass der Innenraum diese Wärmeflüsse zu "schlucken" vermag, - sprich Wärmekapazität inne hat. Ebenso kann man sich vorstellen, dass beispielsweise bei offenen mehrstöckigen Raumhöhen ungewollte thermisch bedingte Zirkulationen auftreten können.