ThermoShield – ein Beitrag zur Wärmedämmung? -a
Ein Aufsatz in der Zeitschrift Bauphysik, 2006, Heft 2
-a steht für: ausführliche bzw. akademische Fassung

Zur inhaltlichen Abgrenzung

Die hervorragenden Farbeigenschaften der ThermoShield Produkte sind allgemein anerkannt. Geht es um die energetische Wirksamkeit von ThermoShield, geht es stets nur um die Fassadenbeschichtung Exterieur. Die Energie einsparende Wirkung der Innenbeschichtung Interieur steht nicht zur Debatte, wenngleich erst im September 2005 der messtechnische Nachweis in identischen Vergleichsräumen bei der Deutschen Welle (DW) in Bonn erfolgte. Die Angriffe gegen ThermoShield Exterieur gehen vom Fachverband Wärmedämmverbundsysteme (FV WDV) - bzw. dessen Mitgliedsunternehmen - aus, der sich guter Unterstützung bis hinein in Regierungskreise erfreuen darf. Selbst praktische Belege werden in Abrede gestellt.

Zum Artikel und zur Zeitschrift

„Bauphysik“ ist gem. Selbsteinschätzung die einzige deutsche Fachpublikation zur Thematik "Wärme- Feuchte-, Schall- und Brandschutz in der Bauingenieurpraxis". Seit 28 Jahren sieht sich die Zeitschrift als Spiegel der Forschung in Wissenschaft und Industrie, der Normung und ingenieurpraktischen Tätigkeit. [Internetseite Verlag Ernst und Sohn]

Zum Wissenschaftlichen Beirat der Zeitschrift gehören Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. mult. Dr. E. h. mult. Karl Gertis, Holzkirchen, Prof. Dr.-Ing. Hans-Gerd Meyer, Berlin und Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser, München. Die Herren Gertis und Hauser sind aus der dokumentierten Vergangenheit als Gegner der ThermoShield-Technologie und Verfechter von Dämmstoffen bekannt, von Gegnern des Produktes ThermoShield werden sie bis in die heutigen Tage zitiert. Eine Befangenheit ist mithin nicht von der Hand zu weisen.

Im Heft 2 2006 erschein der gegenständliche Aufsatz unter der Rubrik „Fachthemen“. [Auflistung der Zeitschriftenartikel, Verlag Ernst und Sohn]. Aufsätze sind Erstveröffentlichungen, die in ähnlicher Form weder ganz noch teilweise bereits erschienen oder andernorts eingereicht sind. Dies gilt auch für Schriftenreihen von Instituten und Hochschulen oder Hauszeitschriften von Firmen. Die Redaktion entscheidet nach technisch-wissenschaftlichen Kriterien über die Annahme eines Beitrages. Änderungen können auch durch die einheitliche wissenschaftliche Haltung der Zeitschrift bedingt sein. [Autorenhinweise, Verlag Ernst und Sohn]

Der Inhalt des Aufsatzes (siehe Anlage 1) wird wie folgt beschrieben: „Zur Überprüfung der vielversprechenden Produkteigenschaften wurden die thermischen Eigenschaften von Probekörpern, die mit “ThermoShield - Exterieur” beschichtet worden sind, im Rahmen einer an der Universität Hannover angefertigten Arbeit untersucht. Die Auswertung der Meßergebnisse zeigte, daß die mit “ThermoShield” beschichteten Probenkörper nicht die Eigenschaften aufwiesen, die bei einer wärmedämmenden Wirkung der Beschichtung zu erwarten wären.“ [Aufsatz, Seite 120] Ob eine „peer review“ stattgefunden hat, ist nicht bekannt.

Zur Begrifflichkeit „Wärmedämmung“ und zum Dämmstoffvergleich

Die Fragestellung ist falsch, da ThermoShield bekanntlich kein Dämmstoff ist. Insofern kann ThermoShield kein Beitrag zur Wärmedämmung sein. ThermoShield  ist kein Wärmedämmmaterial, weswegen es keine „Dämmwirkung“ erzielen kann. Dies wird vom Hersteller klar herausgestellt, wie man in den zitierten Informationsquellen nachlesen kann. Insofern muss es in die Irre führen, wenn einem Material Eigenschaften von Dritten zugesprochen werden, die selbst der Hersteller nicht angibt.

Hinsichtlich der verwendeten Begrifflichkeit „Wärmedämmung“ kommt man – unabhängig von der persönlichen Einstellung zum Produkt – nicht umhin, die Historie zur Kenntnis zu nehmen. Beim Vergleich mit Wärmedämmung hat es sich in der Vergangenheit stets um den Vergleich mit WDVS (Wärme-Dämm-Verbund-Systeme für die Fassade) gehandelt und die Aktivitäten des Fachverbandes der Hersteller dieser Systeme sind vielen Interessierten bekannt.

Seit dem 13.04.2005 wird diese Problematik auf der Internetseite der SICC GmbH ThermoShield Europe behandelt. Die SICC GmbH sagt dazu: „Wie gut muss das Produkt ThermoShield sein, wenn sich der Geschäftsführer des Fachverbandes Wärmedämm-Verbundsysteme e.V. veranlasst sieht, zu solchen Methoden zu greifen, um den Hersteller und sein Produkt zu diskreditieren?“

Man kann als Dateien im PDF-Format sowohl den Vortrag "Konsequenzen aus einseitigen Leistungsversprechen" des Dr. Wolfgang Setzler anlässlich des 2. Fachseminar Wärmeschutz mit IR reflektierenden Folien oder Beschichtungen vom Dezember 2004 als auch die diesbezügliche Stellungnahme der SICC GmbH zur Kenntnis nehmen. Hier findet man einen sehr direkten Hinweis bezüglich Prüf- und Messmethoden.

„Richtig ist, dass seinerzeit die nunmehr insolvente Firma ThermoShield GmbH & Co. KG beim Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart einen Prüfauftrag erteilt hat. Dabei war schon bei Auftragserteilung und Verwendung der herkömmlichen Prüfmethoden zu erwarten, dass eine derartige Prüfung kein positives Ergebnis bringen könne. Aus diesem Grunde sollten eine modifizierte Untersuchung vorgenommen und ein neues Messverfahren angewendet werden.

Hierüber hat sich jedoch das Fraunhofer Institut hinweggesetzt und eine klassische Dämmstoffprüfung vorgenommen, ohne den differenzierten Auftrag zu berücksichtigen. Das negative Prüfergebnis war somit vorprogrammiert. ThermoShield ist kein Dämmstoff und hat folglich eine völlig andere bauphysikalische Wirkungsweise, als Dämmstoffe.

Die Firma SICC GmbH weist, wie die vorherige Firma ThermoShield Europa AG, darauf hin, dass mit den herkömmlichen, auf die Wirkungsweise von Dämmstoffen ausgerichteten Messmethoden die energieeinsparende Wirkung von ThermoShield nicht nachgewiesen werden kann. Für dieses innovative Produkt bedarf es differenzierter Mess- und Berechnungsmethoden“

Hinsichtlich der verwendeten Begrifflichkeit „Wärmedämmung“ mag man sich der relativ oft zitierten Definition „Unter Wärmedämmung versteht man sämtliche Maßnahmen, durch die Wärmeverluste von Gebäuden an die Umgebung verringert werden (Wärmetransport).“ anschließen, um nicht dem Vorwurf des Dämmstoffvergleiches ausgesetzt zu sein.

Bezeichnenderweise ist in der DIN 4108-2:2003-07 bezüglich der Mindestanforderungen an den Wärmeschutz Wärme übertragender Bauteile stets nur vom Wärmedurchlasswiderstand und vom Wärmedurchgangskoeffizienten die Rede. Dies sind Kenngrößen, die sich auf den Transmissionswärmestrom im Inneren des Bauteils beziehen. Der in Teil 3 beschriebene Wärmedurchgangskoeffizient U beruht auf Rechenwerten der Wärmeleitfähigkeit und normierten statischen Übergangswiderständen; gemäß DIN EN ISO 6946 wird er für den stationären Zustand berechnet. Der einzige betrachtete Transportmechanismus ist die Wärmeleitung.

Die Nennwertdefinition nach DIN EN ISO 9229 „Wärmedämmung – Begriffsbestimmungen“ (ISO/DIS 9229:2004) behandelt lediglich l-Werte. Das im Normenausschuss Bauwesen (NaBau) im DIN für die DIN EN ISO 9229 zuständige nationale Arbeitsgremium ist der Normenausschuss „NA 005-56-60 AA – Wärmedämmstoffe“.

Angesichts dieser Umstände fällt es schwer zu glauben, dass bei der Verwendung des Begriffes Wärmedämmung nicht zuerst Assoziationen mit Dämmstoffen geweckt werden.

Andererseits jedoch mag die universitäre Definition des Begriffes „Wärmedämmung“ als Maßnahme zur Verringerung des Energieverlustes an Gebäuden – vorgetragen von einem Univ. Prof. Dr.-Ing. und öffentlich bestellten und vereidigten Sachverständigen für Bauphysik - der SICC GmbH gelegen kommen. ThermoShield trägt zur Verringerung des Energieverlustes an Gebäuden bei und ist somit zur Wärmedämmung zuzurechnen. Insofern ist eine Förderung im Maßnahmepaket 4 des KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramms per definitionem legitimiert.

Zur Frage, ob in der Untersuchung ein Dämmstoffvergleich angestellt wurde, erübrigen sich jegliche Spekulationen, da die Antwort hierzu in dem Aufsatz auf Seite 122 Mitte eindeutig gegeben wird: „Wie sollte sich eine mit Wärmedämmstoffen vergleichbare Energieeinsparwirkung von „ThermoShield“ im Versuch äußern?“

Zur Technologie

Grundsätzlich ist zu unterscheiden zwischen „so genannte(n) Thermobeschichtungen“ und der thermokeramischen Membrantechnologie ThermoShield, die eine Reihe von wissenschaftlich nachgewiesenen Alleinstellungsmerkmalen aufweist. ThermoShield gibt es seit nunmehr 20 Jahren (vergl. hierzu die Angabe in der Broschüre aus 2004, wo 18 Jahre genannt werden) – Kopien des Produktes gibt es seit einigen Jahren, in den USA bereits länger als in Deutschland.

Was die Autoren des Aufsatzes damals noch nicht ahnen konnten: seit Anfang 2007 erfolgt eine Bestätigung der Technologie durch die Fa. Franken Maxit. Gesellschafter dieser GmbH & Co. ist die Maxit Deutschland GmbH (maxit ist ein Unternehmen der HeidelbergCement AG und seit 2003 Teil der Konzerngesellschaft maxit Group). Maxit ist Mitgliedsunternehmen im FV WDV.

Inzwischen wird auch im Internet für die „Fassadenfarbe mit Energiespar-Effekt“ geworben:

„Solaraktive Fassadenfarbe mit Energiespar-Effekt!
Franken Maxit Solar-Innovationen - unser neuartiges Konzept - ausge-
zeichnet mit dem Innovationspreis des Landkreises Kulmbach! 
Solarfarbe sorgt aufgrund der besonderen Rezeptur im Sommer reflektierend, im Winter absorbierend.
Diese positive Eigenschaft gleicht Temperaturschwankungen aus und spart somit Energie.
Die mikroporöse Oberfläche des Anstrichsystems wirkt dem Anhaften schädlicher, schmutziger und fremder Substanzen entgegen.
Solarfarbe ist eine hochwertige Silikonharzfarbe mit den Vorzügen mikrofeiner Keramikhohlkugeln, ist hervorragend verarbeitbar, deckt sehr gut, ist absolut lösemittelfrei und in jedem Ton unserer Farbpalette lieferbar“
[Internetseite solarfarbe.de]

Was der Verbraucher nicht weiß: dem ganzen gingen Kontakte von Franken Maxit mit der SICC GmbH voraus, Besuche in Berlin eingeschlossen. Statt des erhofften Aufkaufs der SICC GmbH gab es wenig später ein „neuartiges Konzept“ und einen Innovationspreis für die Energiesparfarbe mit den Vorzügen mikrofeiner Keramikhohlkugeln von Franken Maxit.

Zur Versuchsdurchführung

Auf Seite 121 wird wiedergegeben, dass ThermoShield seine Energie einsparenden Eigenschaften nur im Zusammenwirken mit dem Bauteil und der Umwelt zeigt. Daraus folgt zwingend, dass man für eine seriöse Versuchsdurchführung sowohl das zu untersuchende Bauteil als auch die Umwelt möglichst praxisnah darzustellen hat. Je mehr man von den beteiligten Faktoren weglässt, umso mehr verändert man das Ergebnis.

Auf Seite 121 werden in Tabelle 1 elf Bestandteile der komplexen Wirkmechanismen von ThermoShield aufgeführt. In der Messdurchführung werden sie auf den Anteil der Konduktion (l, U) reduziert, der mit 5,4% Beteiligung an der Gesamtwirkung angegeben ist. Die so erzielten Messergebnisse erfassen demnach fast 95% der gesamten Wirkmechanismen nicht.

Die Autoren des Aufsatzes beschreiben, dass die Messreihen im stationären Zustand und „in einem Innenraum und mit normal trockenen Baustoffproben“ durchgeführt wurden. Diese Methode ist für die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen geeignet, nicht jedoch für oberflächenaktive Beschichtungen unter dynamischen (instationären) Bedingungen. Der Begriff „instationär“ kommt in dem Aufsatz nicht vor. Hingegen beziehen sich ausnahmslos alle vorgestellten Ergebnisse auf den stationären Zustand.

Die auf S. 127 aufgeführten Thermografieaufnahmen stellen lediglich Momentaufnahmen dar. Im Gegenteil zu den Temperaturkurven der unbeschichteten Körper in Bild 8 und Bild 9 ist kein Zeitbezug gegeben. Augenblickswerte lassen keine Schlüsse auf Veränderungen zu. Außerdem werden Temperaturen gemessen und keine Wärmeströme. Es drängt sich die Frage auf, warum die Grafiken zum Temperaturverlauf der so genannten Nullversuche (unbeschichtet) gezeigt und die Grafiken zum Temperaturverlauf der beschichteten Probekörper im Vergleich weggelassen werden.

Die Thermografieaufnahmen sind in ihrer Aussage stark anzuzweifeln, da der Emissionswert „für die beschichteten Proben (mit) e = 0,91  angesetzt“ wurde (siehe S. 124 rechts oben), obwohl auf S. 121 das Verhalten wie ein niedrig emittierendes Bauteil erwähnt wird („Eine mit ,,ThermoShield" beschichtete Wand soll sich somit wie ein niedrig emittierendes Bauteil verhalten, auch wenn die ,,Farbe" als solches einen hohen Emissionswert von e = 0,9 ... 0,95 besitzt!“). Auch von einfachen Pyrometern mit voreinstellbarer Emissivität ist die Erscheinung bekannt, dass der Voreinstellwert die gemessenen Oberflächentemperaturen beeinflusst. Woher die e-Werte kommen, bleibt unerwähnt.

Die Anlagen 2 bis 4 verdeutlichen die hier geschilderten Defizite. Eine Seite des Aufsatzes wird stationären Augenblicksabbildungen gewidmet, zwei Seiten und eine halbe befassen sich mit Statistik zu Wärmestromschwankungen im stationären Bereich. Eine Zuordenbarkeit ist hier nicht gegeben.

Anlage 1: Publikation, Autoren, Literatur

Publikation:       Zeitschrift Bauphysik, Verlag Ernst & Sohn
                        28. Jahrgang, April 2006, Heft 2, S. 120-130

Autoren:

Univ. Prof. Dr.-lng. Nabil A. Fouad, M.Sc. Catrin Dorow und Dipl.-lng Torsten Richter,
alle: Universität Hannover, Institut für Bautechnik und Holzbau,

Literatur:

[1] Internetpräsenz des Herstellers von ThermoShield:
     www.sicc.de, Webseite der Firma SICC GmbH, 2005.
[2] Informationsbroschüre der Firma SICC über ,,Thermo-
     Shield": Die Hightech-Oberflächenbeschichtung für Fassaden,
     Dächer und Innenräume.2005.
[3] Sachbericht zum FuE-Vorhaben: Beschichtete Textilien mit
     wärmedämmenden Eigenschaften. Sächsisches Textilforschungsinstitut
     e. V., Chemnitz, 2002.
[4] Dorow, C. : Untersuchungen zum thermischen Verhalten einer
     Thermobeschichtung. Masterarbeit am Institut für Bautechnik
     und Holzbau, Universität Hannover, 2005.
[5] Richter, T., Winkelmann-Fouad, S. :Anwendung des U-Wertes
     als Kenngröße für Wärmetransportvorgänge. ln: Cziesielski,
     E . (Hrsg.): Bauphysik-Kalender 2005, Berlin: Emst & Sohn, 2005.

Anlage 2: Beschreibung des stationären Zustandes

Seite 121 rechts oben:

„Betrachtet man die Wärmeströme durch eine Wand im
stationären, eindimensionalen Zustand (Bild 2), setzt sich
dieser aus drei Anteilen zusammen“

Seite 121 rechts unten:
„Bild 2. Prinzip eines stationären Wärmestroms Q durch eine ebene Wand“

Seite 121 rechts unten:
„Im stationären Beharrungszustand stellt sich über die gesamte
Dicke der Wand ein konstanter Wärmestrom ein, …“

Seite 121 rechts unten:
„Die Wärmemenge im stationären Zustand, die über
eine Flächeneinheit A in der Zeiteinheit t transportiert wird,
berechnet sich …“

Seite 122 links oben:
„Im Falle einer Energieeinsparung, die durch das Auf-
bringen von ,,ThermoShield" auf den Probekörper erwar-
tet wird, müßte sich die im stationären Zustand übertra-
gende Wärmemenge reduzieren.“

Seite 122 rechts unten:
„Wenn auf der mit „ThermoShield" beschichteten Seite eine mindestens
10%ige Verringerung des Wärmedurchlasses im stationären Zustand
auftritt gilt: …“

Seite 122 rechts unten:
„Die Auswertung für den stationären Zustand erfolgte durch die Analyse von Temperaturmesswerten“

Seite 123 rechts oben:
„Sämtliche Versuche wurden in einem kleinen separaten
Raum ohne Fenster durchgeführt, um nach der Aufheizphase
den stationären Zustand sicher gewährleisten
zu können.“

Seite 126 links, unter „Ergebnisse“
„Exemplarisch sind in den Bildern 11bis 15 die bildgeben-
den Thermografieaufnahmen für den nicht beschichteten
Probekörper (links) und die mit „ThermoShield“ bzw. Fas-
sadenfarbe beschichteten Probekörper (rechts) jeweils im
stationären Zustand gezeigt.“

Seite 126 rechts unten:
„Die Ergebnissein Bild 17 zeigen, daß zusammenfas-
send keine signifikanten und klar erkennbaren Unter-
schiede zwischen dem Produkt „ThermoShield“ und der
handelsüblichen Fassadenfarbe „Genius Pro Royal“ hin-
sichtlich der energiesparenden Wirkung im stationären Zu-
stand auftraten.“

Seite 129: Bild 19, 20, 21, 22
„Messwerte des stationären Zustands“

Seite 130 oben, unter „Zusammenfassung“
„Durch einfache Bauteilversuche wurde die Energieeins-
parwirkung einer „ThermoShield“ - Beschichtung mit einer
Beschichtung aus herkömmlicher Fassadenfarbe unter
gleichen Randbedingungen im stationären Zustand unter-
sucht.“ ***

*** Dies findet in der veröffentlichten Zusammenfassungen keine Erwähnung.

Seite 130: Bild 23, 24
„Messwerte des stationären Zustands“

Anlagen 3 und 4: Bildausschnitte des Aufsatzes

 

Anlage 3: Bild 8 und 9 von Seite 122; dargestellt sind die Temperaturverläufe der unbeschichteten Probekörper, man erkennt die Aufheiz- und Abkühlphase sowie den stationären Zustand, die Gesamtdauer beträgt 13,3 Stunden, beim Probekörper Ziegel (rote Linie) ist eine Gewichtung im stationären Bereich erkennbar; diese Grafiken mit Vergleich der Temperaturkurven der beschichteten Probekörper enthält der Aufsatz nicht



Anlage 4: Ausschnitt aus Bild 17 von Seite 127, Thermografieaufnahmen des beschichteten Probekörpers Ziegel im stationären (!) Zustand, man erkennt beim ThermoShield beschichteten Feld mehr Grün-Töne („kalt“)und beim anderen Feld mehr Rot-Töne („warm“)

Zu den Anforderungen an wissenschaftliche Tätigkeit

Da dem Aufsatz mittlerweile ein zunehmender Stellenwert zugeordnet wird, sei die Frage gestellt, ob man ihn unter „wissenschaftlich“ einordnen darf und ob die Untersuchung etwas „wissenschaftlich nachweist“. Was ist wissenschaftlich?

Manchmal treffen Zitate sehr genau das gewählte Thema: „Wissenschaften behaupten von sich, sie seien wertfrei, objektiv, sie werten den untersuchten Gegenstand nicht und sie begründen keine Werte. Aber sie werten doch, denn eine der härtesten Kritiken an einem Projekt oder Argument ist heutzutage immer noch: Das ist nicht wissenschaftlich! Was also würde es bedeuten, ein Argument wissenschaftlich zu begründen? Was begründet den Wert des Arguments "wissenschaftlich"? [brainworker.ch]

Aufgrund der Vielfalt an Methoden und Prinzipien sowie der Uneinigkeit der Wissenschaftstheoretiker existiert kein einheitlicher Wissenschaftsbegriff. Unstrittig sein dürfte die Definition, dass Forschung die methodische Suche nach neuen Erkenntnissen, ihre systematische Dokumentation und Veröffentlichung in Form von wissenschaftlichen Arbeiten darstellt. Die Forschungsergebnisse sollen für jedermann nachvollziehbar, überprüfbar und nutzbar sein. Insbesondere die Kriterien der Nachvollziehbarkeit und der Überprüfbarkeit sind wichtig, gelten sie doch auch für Gutachten von Sachverständigen.

"Der Inbegriff des durch Forschung, Lehre und überlieferter Literatur gebildeten, geordneten und begründeten, für gesichert erachteten Wissens einer Zeit; auch die für seinen Erwerb typische methodisch-systematische Forschungs- und Erkenntnisarbeit sowie ihr organisatorisch-institutioneller Rahmen. Hauptziel der W. ist die rationale, nachvollziehbare Erkenntnis der Zusammenhänge, Abläufe, Ursachen und Gesetzmäßigkeiten der natürlichen wie der historischen und kulturell geschaffenen Wirklichkeit; neben der Erweiterung des Wissens über die Welt liefern vor allem Naturwissenschaft und Technik die Mittel zu vorausschauender Planung und gezielter Veränderung der Wirklichkeit Als Hauptmerkmal der Wissenschaft wird (außer im Marxismus) eine von Wertungen, Gefühlen und äußeren Bestimmungsmomenten freie, auf Sachbezogenheit gründende Objektivität angesehen, welche neben dem methodischen Konsens die Verallgemeinerungsfähigkeit und allgemeine Nachprüfbarkeit wissenschaftlicher Aussagen begründet." [dtv Brockhaus Lexikon in 20 Bänden; 1988]

Ein wichtiger Bestandteil der wissenschaftlichen Tätigkeit ist die Forschung. Zunächst formuliert man eine Forschungsfrage, die das zu lösende Forschungsproblem definiert. Dadurch erst wird zielgerichtetes Vorgehen ermöglicht. Die Forschung schreitet in kleinen Schritten voran und das Forschungsproblem wird in mehrere, in sich geschlossene Teilprobleme zerlegt, die nacheinander oder von mehreren Forschern parallel bearbeitet werden können. Die Forschungstätigkeit  ist normalerweise begleitet vom ständigen regen Austausch unter den Wissenschaftlern des bearbeiteten Forschungsfelds.

Bei Veröffentlichungen reicht der Forscher ein Manuskript an eine wissenschaftliche Fachzeitschrift zur Veröffentlichung ein. Dort entscheidet zuerst der Herausgeber, ob die Arbeit überhaupt interessant genug und thematisch passend ist. Dann prüft ein Gutachter, ob die Darstellung nachvollziehbar und ohne Auslassungen ist, ob die Auswertungen und Schlussfolgerungen korrekt sind. Ein Redakteur vermittelt und der Forscher hat somit die Möglichkeit, grobe Fehler zu verbessern, bevor die Arbeit einem größeren Kreis zugänglich gemacht wird.

Einige bedeutsame Definitionen von grundsätzlicher Bedeutung liefert das so genannte Hochschul-Urteil (BVerfGE 35, 79): „Die Freiheit, sich um den Fortschritt der Wissenschaft zu bemühen sowie wissenschaftliche Fragestellungen, Verfahrensweisen und Erkenntnisse öffentlich darzulegen, sei kein Sonderrecht bestimmter Personen; sie stehe auch den Lernenden zu.

...

Eine Bewertung nach höher- oder minderqualifizierten wissenschaftlichen Aufgaben sei jedoch mangels Unterscheidbarkeit ausgeschlossen.

...

Damit sich Forschung und Lehre ungehindert an dem Bemühen um Wahrheit als "etwas noch nicht ganz Gefundenes und nie ganz Aufzufindendes" (Wilhelm von Humboldt) ausrichten können, ist die Wissenschaft zu einem von staatlicher Fremdbestimmung freien Bereich persönlicher und autonomer Verantwortung des einzelnen Wissenschaftlers erklärt worden. Damit ist zugleich gesagt, daß Art. 5 Abs. 3 GG nicht eine bestimmte Auffassung von der Wissenschaft oder eine bestimmte Wissenschaftstheorie schützen will. Seine Freiheitsgarantie erstreckt sich vielmehr auf jede wissenschaftliche Tätigkeit, d. h. auf alles, was nach Inhalt und Form als ernsthafter planmäßiger Versuch zur Ermittlung der Wahrheit anzusehen ist. Dies folgt unmittelbar aus der prinzipiellen Unabgeschlossenheit jeglicher wissenschaftlichen Erkenntnis.“

Hervorzuheben seien an dieser Stelle die Sequenzen mit dem Begriff „Wahrheit“. Über die Rolle der Zitationsrate pro Aufsatz berichtet Walther Umstätter in seinem Aufsatz „Was ist und was kann eine wissenschaftliche Zeitschrift heute und morgen leisten“. [Wissenschaftsforschung Jahrbuch 2002]

„Die Abhängigkeit von staatlichen und privaten Finanzquellen ist in vielen Bereichen so drückend, daß nicht der Wissenschaftler, sondern seine Geldgeber über die Zielrichtung der Forschung und die Form der Veröffentlichung entscheiden. Auch bei Wissenschaftlern bestimmt den beruflichen Erfolg oft weniger das fachliche Können als das persönliche Talent zur Selbstdarstellung. Der kategorische Imperativ des Wissenschaftsbetriebs lautet "publish or perish!" - eine akademisch verfeinerte Variante des "wirb oder stirb!", das den Produzenten von Zahnpasta oder Automobilen seit jeher im Nacken sitzt. Unter solchen Umständen gedeiht ein Typ des Wissenschaftlers, der sich auf PR-Arbeit und das Anbohren von Geldquellen mindestens ebenso versteht wie auf sein eigentliches Fachgebiet.“ [Udo Leuschner, PB 4/96, zu di Trocchios Buch „der große Schwindel“]

Ein Privileg der Wissenschaft ist, dass Ethik nicht verordnet werden muss, sondern bereits durch Empfehlungen gesichert werden kann. Vorschläge zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis unterbreitete im Januar 1998 die Kommission "Selbstkontrolle in der Wissenschaft" der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) als Empfehlungen. Diese wurden später von den Universitäten als eigenes Regelwerk übernommen.

Regeln guter wissenschaftlicher Praxis sollen demnach Grundsätze insbesondere u.a. für die folgenden Themen umfassen:

·  lege artis zu arbeiten, das heißt
  nach den Regeln der Kunst; fachgerecht; auf dem neuesten Stand des Wissens
·  alle Ergebnisse konsequent selbst anzuzweifeln,
·  strikte Ehrlichkeit im Hinblick auf die Beiträge von Partnern, Konkurrenten und Vorgängern zu wahren

Fazit

Die Autoren geben als Informationsquellen zum Produkt ThermoShield eine Broschüre und die Internetseite des Herstellers, der SICC GmbH, an. Auf die dort gegebenen Hinweise auf erfolgte Forschungsarbeit und zu Versuchsanordnungen gehen sie nicht ein.

Die Auswertung der Untersuchung macht kein Hehl daraus, dass lediglich der Anteil im stationären Zustand beschrieben wird. Die Anteile im quasi-stationären Zustand (einmaliges Aufheizen und Abkühlen ist noch keine Modulation) werden ausgeblendet.

Auf den Umstand, dass Messungen im stationären Zustand scheinbar keine Aussage zu einer energetischen Wirksamkeit liefern, hat die SICC GmbH in ihren Publikationen verwiesen. Insofern stellt das Ergebnis der berichteten Untersuchung nichts Neues dar.

Dem Aufsatz fehlt der Anspruch der Vollständigkeit und der Nachvollziehbarkeit. Insbesondere fällt die Konsequenz auf, mit der über stationäre Zustände berichtet und die instationären ausgeblendet werden. Oberflächenaktive Beschichtungen lassen sich erfahrungsgemäß stationär nicht darstellen.

Ein wissenschaftlicher Dialog hat nicht stattgefunden, es erfolgte auch keine Anforderung von Unterlagen zu bisher erfolgten Forschungen durch die Autoren. Es ist nicht zu erkennen, dass der Versuch des selbst Anzweifelns unternommen wurde.

Die entstellend gekürzte Zusammenfassung wird auch auf der Internetseite des Mitautors N. Fouad bei der Universität Hannover wiedergegeben. Provoziert gar die Unterschlagung des einschränkenden Hinweises auf die Untersuchung „im stationären Zustand“ den Verdacht auf Unredlichkeit?

Eine Einordnung der Zeitschrift „Bauphysik“ auf die Eigenschaft als wissenschaftliche Zeitschrift wäre gesondert zu untersuchen.

Berlin, 03.08.2007
M. Bumann

Sie sind herzlich eingeladen zum fachlichen Dialog.
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Wissenschaft, Wissenschaftler, Forscher

#1
"Auch der Wissenschaft sind Gewissenhaftigkeit und Treue keine fremden Begriffe; denn nicht nur dem praktischen Leben, auch der reinen Forschung, die gleichfalls auf der Universität eine Heimat hat und hoffentlich auch für immer behalten wird, ist solch sittlicher Gehalt vonnöten.

Denn wehe dem Forscher, der in dem Vorwärtsdrängen nach großen, weitreichenden Resultaten, vielleicht geblendet durch die ersten Erfolge einer neuen geistigen Eroberung, die gewissenhafteste Prüfung und Sicherung der gewonnenen Stellung unterläßt, der nicht treu und fest den gewählten Ausgangspunkt und den eingeschlagenen Weg im Auge behält. Über Nacht kann es ihm geschehen, daß seine mühsam gewonnene Position abgeschnitten wird und sich der einstürmenden Kritik gegenüber als unhaltbar erweist.

Und nicht minder wehe dem Forscher, der vor einem neuen, von anderer Seite eingebrachten Befunde, der sich nicht recht in seine eigenen Ideenkreise einfügen will, die Augen verschließt und ihn, wenn nicht als unrichtig, so doch als belanglos hinzustellen geneigt ist. Die Einsicht, die er für den Augenblick zurückweist, wird er für die Zukunft um teuren Preis erkaufen müssen."

aus: „Dynamische und statische Gesetzmäßigkeit“ (Rede, gehalten bei der Feier zum Gedächtnis des Stifters der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin, am 3. August 1914), in: „Wege zur physikalischen Erkenntnis“, Reden und Vorträge von Max Planck, Verlag von S. Hirzel in Leipzig, 4. Auflage, 1944, S. 55

#2
"... und auf der anderen Seite findet sich auch die exakteste der Naturwissenschaften, die Physik, sehr häufig veranlaßt, mit Vorgängen zu operieren, deren gesetzlicher Zusammenhang einstweilen noch völlig im Dunkeln bleibt, und die daher im wohlverstandenen Sinne des Wortes unbedenklich als zufällige bezeichnet werden können."

aus: ebenda, Seite 56

#3
"Tatsachen lassen sich nun aber einmal nicht durch Theorien aus der Welt schaffen, mag man dies nun unbefriedigend finden oder nicht,..."

aus: ebenda, Seite 64

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Warum die herkömmliche U-Wert-Rechnung bei ThermoShield nicht funktionieren kann
(ThermoShield und die U-Wert-Rechnerei)

In der Vergangenheit ist es mehrfach unternommen worden, anhand einer herkömmlichen l- bzw. U-Wert-Betrachtung zu dem Schluss einer vermeintlichen energetischen Unwirksamkeit zu gelangen. Das Schema dabei war einfach: man greife sich einen Materialkennwert für die Betrachtung heraus, bestimme ihn nach herkömmlichen Methoden, verrechne ihn mit der bekannten Materialstärke und gelange so zu einem (gewünschten?) Ergebnis.

Eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg bei dieser Vorgehensweise ist die Vernachlässigung der Tatsache, dass der Wert der Wärmeleitfähigkeit von ThermoShield® nur zu einem Bruchteil an der Summe der komplexen Wirkmechanismen beteiligt ist. Dazu kommt das Problem, dass die herkömmlichen Methoden für dünne Schichten nicht geeignet sind.

„Das Hauptproblem entsteht im Zusammenhang mit der Messung der Wärmeleitfähigkeit einer dünnen Überzugsschicht. Die Standard-Testmethode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit (GHP) erfordert den Einsatz von Proben mit großer Dicke (10-15mm). In einem derartigen Fall spiegeln die Ergebnisse nicht die Wirklichkeit wider.“ Koniorczyk in: Experimentelle Untersuchungen zur Wärmeleitfähigkeit des aus hohlen keramischen Mikrokugeln bestehenden Verbundüberzugs (“Thermo-Shield”).

Der Wert der Wärmeleitfähigkeit l des Produktes ThermoShield® spielt im Zusammenhang mit den herkömmlichen Betrachtungsweisen eine eher untergeordnete Rolle. Erst ab einer Größe mit drei Nullen hinter dem Komma ist eine signifikante Wirkung der Größe mathematisch bestimmbar. Ansonsten ist es fast egal, ob man 20 oder 2,0 oder 0,2 oder 0,02 einsetzt. Dies soll im Folgenden belegt werden.

Vorab seien rasch die Grundlagen der U-Wert-Berechnung nach DIN 4108-4 erklärt. Für den Wert der Wärmeleitfähigkeit l [W/mK] gibt es Bemessungswerte aus der Tabelle. Den Wärmedurch-lasswiderstand R [m²K/W] erhält man, indem man die Schichtstärke d [m] durch l dividiert. Der Wärmedurchgangswiderstand R_T [m²K/W] ist die Summe aus den Wärmedurchlasswiderständen der Bauteilschichten zzgl. der Rechenwerte für inneren und äußeren Wärmeübergangswiderstand R_si und R_se. Mit der Bildung des Reziprokes 1/R_T erhält man den Wärmedurchgangskoeffizienten U [W/m²K]. 

	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
l (ThermoShield,Var.)	20,00000	2,00000	0,20000	0,02000	0,00200	0,00020
d (ThermoShield)	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030
R (ThermoShield,Var.)	0,00002	0,00015	0,00150	0,01500	0,15000	1,50000
R (Mz36.5)	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967
R (ges)	0,81969	0,81982	0,82117	0,83467	0,96967	2,31967
U (ges)	1,21998	1,21978	1,21777	1,19808	1,03128	0,43110

 Tabelle 1: Datentabelle zur Berechnung mit Zehnerpotenzvarianten zu l = 0,02


Zeile 1 und 2 sind die gegebenen Materialkennwerte von ThermoShield®, wobei für l Varianten gebildet wurden, der reale Wert beträgt 0,02 W/mK (Spalte 4). Gerechnet wird mit einer 36,5 cm starken Mauerwerkswand (r= 1.400, l= 0,58) innen 15 mm (r= 1.400, l= 0,70) und außen 25 mm (r= 1.800, l= 0,87) geputzt; R = 0,819 m²K/W und U = 1,22 W/m²K. Der l-Wert 0,02 wurde 1991 von den Calcoast Labs bestimmt. Der l-Wert 0,04 in Tabelle 2 wurde 2004 von Koniorczyk (s.o.) bestimmt. 3M hat 1998 l mit 0,022 bestimmt. 

	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
l (ThermoShield,Var.)	40,00000	4,00000	0,40000	0,04000	0,00400	0,00040
d (ThermoShield)	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030	0,00030
R (ThermoShield,Var.)	0,00001	0,00008	0,00075	0,00750	0,07500	0,75000
R (Mz36.5)	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967	0,81967
R (ges)	0,81968	0,81975	0,82042	0,82717	0,89467	1,56967
U (ges)	1,21999	1,21989	1,21888	1,20894	1,11773	0,63708

 Tabelle 2: Datentabelle zur Berechnung mit Zehnerpotenzvarianten zu l = 0,04


Nun könnte mancher meinen: alles nur Zahlenspielereien. Ja, da muss man ihm zustimmen, die Rechnungen nach herkömmlicher U-Wert-Theorie sind bei ThermoShield® Zahlenspielereien. Dies verdeutlichen auch die Grafiken (l mit x·10¹ wurde weggelassen).

                           

Bild 1: Graph der Funktion f(x) = l (ThermoShield,Var.)   Bild 2: Graph der Funktion f(l) = U (ges)

Angesichts der willkürlichen Streuung der Werte von 0,02 bis 40 und dem resultierenden U (ges) von stets ca. 1,2 wird deutlich, dass man sich diese Form der Betrachtung sparen kann. Dazu kommen noch die Umstände, dass der U-Wert stark von der Feuchtesituation des Bauteils beeinflusst wird. Ein nasser Pullover wärmt nicht gut, das ist hinlänglich bekannt. Weitgehend unbekannt ist, dass l auch temperaturabhängig ist. Es rechnet sich aber besser, wenn man diese Randbedingungen gem. DIN ausblendet. Übrigens beeinflusst Exterieur den Wert von R_se.

Um die Wirkung von ThermoShield® zu erläutern, ist eine komplexe Darstellung der Wirkmechanismen erforderlich, wie es mit Tabelle 3 in übersichtlicher Form gegeben ist.

Ober-fläche	inner- halb	Kon- duktion	Kon- vektion	Strah-   lung	Wirkmechanismus	Sym- bol	Wirk- anteil
x				x	Emission	e	3,5%
x				x	Reflexion	r	2,6%
x				x	Solare Gewinne	-qS	10,7%
x		x	x		Kontakttemperatur	b	6,3%
x			x		Konvektionsbremse	c	1,9%
	x	x	x		Latentwärmespeicherung	DT	6,6%
	x	x	x		Enthalpie	dH	9,3%
	x	x			Konduktion	l, U	5,4%
	x	x			Entfeuchtung	k	23,2%
	x		x		Diffusion	m	1,8%
	x			x	Scattering	MI	28,7%
Lage		Energietransport			Insgesamt	S	100,0%

 Tabelle 3: Die Wirkanteile von ThermoShield®


Zusammenfassung:

Der U-Wert bzw. l ist nur eine Materialkenngröße von vielen. Der l-Wert von ThermoShield® ist mit 0,02 … 0,04 W/mK hinlänglich bekannt. Eine genauere Bestimmung wird nicht viel nützen, da nach herkömmlicher U-Wert-Rechnung anscheinend keine signifikante Veränderung der Wärmeleitfähigkeit der Wand bestimmbar ist. Die Wirkmechanismen von ThermoShield® sind im Komplex zu beschreiben, die Selektion einzelner Werte führt zu falschen Schlussfolgerungen.

Umkehrschluss und Relation:

Erzielt man durch eine Beschichtung mit ThermoShield® 15% Einsparung an Heizenergie, muss bei einem Flächenanteil der Außenwand von 40% deren effektiver U-Wert um 37,5% verbessert worden sein (0,4 x 0,375 = 0,15).

© SICC GmbH, dib, 21.04.2005

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