Wärmedämmung ist ein wichtiger Bestandteil jeder Anlage, die mit hohen Temperaturen arbeitet, ob im privaten Bereich oder in der Industrie. Ist eine Anlage richtig gedämmt, bringt das eine Reihe weiterer Vorteile mit sich: Wärmeverluste werden reduziert und damit Energie gespart. Das Ergebnis ist ein umweltfreundlicherer und wirtschaftlicherer Betrieb. Langfristig verlängert sich dadurch auch die Lebensdauer dieser Anlagen, da weniger häufig Reparaturen erforderlich sind.
Vorteile der Wärmedämmung
Am Beispiel eines Brot- und Pizzaofens bietet die richtige Dämmung mit Keramikfasermatte, Pizzofen-Gittergewebe und feuerfestem Mörtel für Außenöfen viele Vorteile.
Erstens verbessert sie die Qualität und den Geschmack der gebackenen Speisen deutlich. Da weniger Wärme verloren geht, lässt sich eine gleichmäßige Temperatur halten, sodass die Speisen weder zu wenig noch zu stark gebacken werden.
Zweitens erhöht eine bessere Wärmespeicherung die Lebensmittelsicherheit. In einem schlecht gedämmten Ofen geht Wärme verloren, und kalte Luftbereiche können in den Garraum eindringen. Dadurch werden Pizza, Brot oder andere Speisen ungleichmäßig gegart. Bei Fisch oder Fleisch ist das besonders wichtig, denn wenn sie nicht vollständig durchgegart sind, kann es zu Lebensmittelvergiftungen kommen. Die Dämmung spielt daher eine wichtige Rolle für Lebensmittelsicherheit und Hygiene.
Nicht zuletzt ist eine ausreichende Ofendämmung entscheidend für die Sicherheit der Person, die kocht oder backt, sowie aller anderen Personen in der Nähe, zum Beispiel Kinder, Familie oder Gäste. Eine unzureichende Wärmedämmung führt zu höheren Temperaturen an der Außenfläche, die bei Berührung Verbrennungen verursachen kann. Eine wirksame Dämmung hilft daher, eine übermäßig heiße und potenziell gefährliche Außenfläche zu vermeiden.
Wie Dämmung funktioniert – Arten der Wärmeübertragung
Um besser zu verstehen, wie Dämmung funktioniert, ist es wichtig, zunächst die Grundprinzipien zu kennen. Wärmeübertragung findet zwischen Körpern mit unterschiedlicher Temperatur statt und kann auf drei Arten erfolgen: durch Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung.
Ein Beispiel für Wärmeleitung ist ein Wasserkocher beim Erhitzen von Wasser: Das Heizelement im Inneren gibt Wärme an das Wasser ab und erhöht dadurch dessen Temperatur. Konvektion lässt sich dagegen bei einem Heizkörper beobachten, der die Luft im Raum erwärmt. Wärmestrahlung ist die Situation, in der eine Person am Kamin die von ihm abgestrahlte Wärme direkt spürt.
Wärmedämmung wird außerdem als Verringerung der Wärmeübertragung zwischen Materialien mit unterschiedlicher Temperatur definiert. Dies wird vor allem durch die Reduzierung der Wärmeleitung erreicht. Dämmstoffe funktionieren in der Regel, indem sie Luft einschließen, zum Beispiel in den Fasern eines Keramikfasergewebes oder in den Poren beziehungsweise Luftkammern von isolierenden Feuerleichtsteinen.
Zu den gängigen Beispielen für Dämmung im Haushalt gehören die Dämmung eines holzbefeuerten Brot- und Pizzaofens mit Keramikfasermatte oder die Dämmung rund um einen Kamin oder Kaminofen mit einer Vermiculite-Platte oder einer Kaminbauplatte.
Ähnlich lassen sich im industriellen Bereich als Beispiele für Dämmung der Einsatz von vernadelten Glasfasermatten in der petrochemischen Industrie, bei Öfen in Gießereien oder in Kraftwerken nennen.
Wie bestimmt man, welcher Dämmstoff für eine bestimmte Anwendung geeignet ist?
Grundsätzlich haben Materialien, die als gute Wärmedämmstoffe gelten, eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Dichte und eine geringe Wärmespeichermasse.
Die zentrale Frage, die wir in jeder Situation beantworten möchten, lautet: „Wenn die Temperatur meines Objekts x °C beträgt, welches Material und welche Dämmstärke benötige ich, um die Temperatur an der Außenseite auf y °C zu senken?“
Die erreichbare Temperaturreduzierung hängt also von der Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs und von seiner Dicke ab. Ein weiterer Punkt ist, dass die Wärmedämmung den Temperaturen standhalten muss, mit denen sie in Berührung kommt. Polystyrol ist bei Raumtemperatur ein sehr wirksamer Dämmstoff. Benötigen wir jedoch ein Material, das zum Beispiel bei 1.000 °C funktioniert, schmilzt und verbrennt Polystyrol.
Arten von Dämmstoffen – Temperaturreduzierung bei ihrer Verwendung
Dämmstoff | Dicke | 200 °C | 500 °C | 1000 °C |
Vermiculite-Platte | 25 mm | 80 °C | 210 °C | 450 °C |
Kaminbauplatte | 30 mm | 52 °C | 90 °C | 275 °C |
Keramikfasermatte | 25 mm | 56 °C | 185 °C | 425 °C |
Keramikfasermatte | 50 mm | 38 °C | 112 °C | 260 °C |
HT-Platte | 12 mm | 100 °C | 235 °C | Nicht verfügbar |
Keramikfaserpapier | 5 mm | 120 °C | 340 °C | 780 °C |
Keramikfasergewebe | 2 mm | 180 °C | 450 °C | 900 °C |
Isolierende Feuerleichtsteine Klasse 23 | 114 mm | 32 °C | 62 °C | 110 °C |
Daraus wird deutlich, dass Hochtemperaturgewebe mit einer Dicke zwischen 0,4 mm und 2 mm allein nicht ausreichen, aber in mehrlagigen Dämmsystemen ihren Platz haben.
Zum Beispiel kann eine Keramikfasermatte zusammen mit einem aluminiumkaschierten Gewebe verwendet werden. Alternativ lassen sich isolierende Feuerleichtsteine mit einer Kaminbauplatte kombinieren.
