EN 12667 Bestimmung des Wärmedurchlasswiderstands in Baustoffen mit geschützter Heizplatte und Wärmestrommesser

Die europäische Norm „ EN 12667 Wärmetechnisches Verhalten von Baustoffen und -erzeugnissen - Bestimmung des Wärmewiderstands mit Hilfe von Heizplattenverfahren und Wärmestrommessgeräten - Erzeugnisse mit hohem und mittlerem Wärmewiderstand “ beschreibt die Prinzipien und Prüfverfahren zur Bestimmung des Wärmewiderstands von Prüfkörpern mit einem Wärmewiderstand von mindestens 0,5 m²·K/W mittels Heizplattenverfahren oder Wärmestrommessgeräten.

Diese Grenze ist auf den Einfluss der thermischen Kontaktwiderstände zurückzuführen. Die Obergrenze des messbaren Wärmewiderstands hängt von mehreren in dieser Norm beschriebenen Faktoren ab, lässt sich jedoch nicht auf einen einzigen Wert festlegen. Sie gilt grundsätzlich für jede durchschnittliche Prüftemperatur, die Gerätekonstruktion in diesem Anhang ist jedoch primär für den Betrieb zwischen einer Mindesttemperatur der Kühleinheit von minus 100 Grad Celsius und einer Höchsttemperatur der Heizeinheit von plus 100 Grad Celsius ausgelegt (Anhang D).

Die durchschnittliche Prüftemperatur wird nur durch die für die Gerätekonstruktion und Zusatzgeräte verwendeten Materialien begrenzt. Sie stellen zusätzliche Grenzen für die Geräteleistung und die Prüfbedingungen dar.

Es werden keine allgemeinen Verfahren zur Gerätekonstruktion, Gerätefehleranalyse, Geräteleistungskontrolle oder Bewertung der Gerätegenauigkeit bereitgestellt. Es werden Beispielgerätekonstruktionen bereitgestellt, die den in dieser Norm festgelegten Anforderungen entsprechen.

Diese Norm bietet keine allgemeinen Leitlinien und Hintergrundinformationen (z. B. Verfahren, die mehrere Messungen erfordern, wie etwa die zu berichtende Wärmeübertragungseigenschaft, produktabhängige Probenvorbereitung, Verfahren zur Bewertung der Auswirkungen von Probeninhomogenität, Verfahren zum Testen von Proben, deren Dicke die Kapazität des Instruments übersteigt, und Verfahren zur Bewertung der Relevanz des Dickeneffekts).

Aufgrund dieser Einschränkungen sollte diese Norm in Verbindung mit der Produktnorm des zu prüfenden Produkts verwendet werden. Obwohl diese Norm in erster Linie für Baumaterialien konzipiert ist, kann sie auch für Proben aus jedem Material verwendet werden, das die angegebenen Anforderungen erfüllt. Diese Norm gilt nicht für Messungen an feuchten Produkten mit beliebigem Wärmewiderstand oder an dicken Produkten mit hohem oder mittlerem Wärmewiderstand.

In dieser Norm werden die Grundsätze wie folgt festgelegt:

• Ausrüstung: Sowohl das abgeschirmte Heizplattengerät als auch das Wärmestrommessgerät, die in den Tests verwendet wurden, wurden so konzipiert, dass sie einen unidirektionalen, konstanten und gleichmäßigen Wärmestrom in flachen, parallelepipedischen, homogenen Proben in Plattenform erzeugen. Der Teil des Geräts, in dem dies mit akzeptabler Genauigkeit geschieht, befindet sich um das Zentrum des Geräts. Daher ist das Gerät in einen zentralen Messbereich, in dem Messungen durchgeführt werden, und einen umgebenden Abschirmbereich unterteilt.
• Messung der Wärmestromdichte: Nach Erreichen des stationären Zustands in der Messstrecke wird die Wärmestromdichte durch Messung des Wärmestroms und der vom Wärmestrom durchströmten Messfläche ermittelt.
• Messung der Temperaturdifferenz: Die Temperaturdifferenz zwischen den Proben wird durch Temperatursensoren gemessen, die an den mit der Probe in Kontakt kommenden Oberflächen des Geräts oder gegebenenfalls an den Proben selbst befestigt sind.
• Ableitung des Wärmewiderstandes bzw. des Übertragungsfaktors: Der Wärmewiderstand wird aus den Angaben dieser Norm berechnet, sofern die entsprechenden Voraussetzungen erfüllt sind. Der Übertragungsfaktor wird aus zusätzlichen Angaben zur Probendicke berechnet.
• Berechnung der Wärmeleitfähigkeit bzw. des Wärmedurchgangskoeffizienten: Die mittlere Wärmeleitfähigkeit bzw. der mittlere Wärmedurchgangskoeffizient der Probe kann berechnet werden, wenn die entsprechenden Definitionsbedingungen und die in dieser Norm angegebenen Bedingungen erfüllt sind.
• Gerätebeschränkungen: Die Anwendung der Methode wird durch die Fähigkeit des Geräts begrenzt, eine unidirektionale, konstante und gleichmäßige Wärmestromdichte in der Probe bereitzustellen und Leistung, Temperatur und Abmessungen bis zur erforderlichen Genauigkeitsgrenze zu messen.
• Probengrenzen: Die Anwendung der Methode wird auch durch die Form der Proben und deren Identität in Bezug auf Dicke und Strukturgleichmäßigkeit (im Fall zweier Probengeräte) sowie dadurch eingeschränkt, ob ihre Oberflächen flach oder parallel sind.

Die Prüfung gliedert sich in zwei Teile: Probenaufbereitung und eigentliche Messung. Zu Beginn der Prüfung müssen bestimmte Entscheidungen bezüglich messbarer Wärmeübertragungseigenschaften, Probenaufbereitung und Prüfbedingungen getroffen werden. Hinweise zu diesen Entscheidungen sind ausschließlich dieser Norm oder der für die zu prüfende Probe relevanten Produktnorm zu entnehmen.

Ein Prüfverfahren umfasst die Gesamtheit der Vorgänge, die an einer vorbereiteten Probe gemäß dieser Norm durchgeführt werden, um die gewünschte Wärmeübertragungseigenschaft zu bestimmen. Diese können weiter unterteilt werden in die Konditionierung und die restlichen Vorgänge zur Durchführung eines Tests mit einer abgeschirmten Heizplatte oder einem Wärmestrommesser.

Nach der Bestimmung der Masse der Proben müssen diese gemäß den relevanten Produktnormen auf eine konstante Masse konditioniert werden. Die Konditionierung erfolgt durch Trocknen, beispielsweise in einem Umluftofen, oder durch Trocknen und anschließendes Äquilibrieren mit Laborluft. Die Probe selbst kann in eine dampfdichte Hülle eingeschlossen werden, um Feuchtigkeitsübertragung während der Prüfung zu verhindern. Der relative Massenverlust wird aus der vor und nach dem Trocknen ermittelten Masse berechnet. Um die Prüfzeit zu verkürzen, können Proben unmittelbar vor dem Einlegen in das Gerät auf die durchschnittliche Prüftemperatur konditioniert werden.

Die Wärmedämmung von Baumaterialien und -produkten ist entscheidend, da sie sich direkt auf die Energieeffizienz, den Wohnkomfort und die Umweltauswirkungen eines Gebäudes auswirkt. Sie wird in folgenden Punkten als wichtig erachtet:

• Energieeffizienz: Eine gute Wärmedämmung reduziert den Bedarf an künstlicher Heizung und Kühlung, indem sie den Wärmetransport in ein Gebäude hinein und aus ihm heraus verlangsamt. Dies führt zu einem geringeren Energieverbrauch und niedrigeren Stromrechnungen.
• Wohnkomfort: Materialien mit hoher Wärmeleistung sorgen für eine konstante, angenehme Innentemperatur, unabhängig von den Außenbedingungen. Dies verbessert das Wohn- und Arbeitsumfeld der Bewohner.
• Auswirkungen auf die Umwelt: Die Reduzierung des Heiz- und Kühlbedarfs trägt durch die Verringerung der Treibhausgasemissionen zu einem nachhaltigeren Bauen bei und hilft, die Klimaziele zu erreichen.
• Haltbarkeit und Leistung: Eine gute Wärmeleistung kann dazu beitragen, Probleme wie Kondensation, Schimmelbildung und Materialabbau zu verhindern, die durch Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit entstehen können.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN 12667 Wärmetechnisches Verhalten von Baustoffen und -produkten – Bestimmung des Wärmedurchlasswiderstands mit geschützter Heizplatte und Wärmestrommesser – Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand“ an.