Der Wärmedurchgangskoeffizient

Der U-Wert (auch Wärmedurchgangskoeffizient U, Wärmedämmwert, U-Wert, früher k-Wert) ist ein Maß für den Wärmestromdurchgang durch eine ein- oder mehrlagige Materialschicht, wenn auf beiden Seiten der Schicht verschiedene Temperaturen vorliegen.

Er gibt die Energiemenge an, die in einer Sekunde durch eine Fläche von 1 m² fließt, wenn sich die beidseitig anliegenden Lufttemperaturen stationär um 1 K unterscheiden. Der U-Wert ist eine spezifische Kennzahl der Materialzusammensetzung eines Bauteils.

Zum Verständnis des U-Wertes sind folgende Erklärungen und Definitionen nötig:

Wärmeleitfähigkeit
Der Wärmekoeffizient Lambda ist das Maß der Wärmeleitfähigkeit.  [ W / m . k ]. Er gibt jene Wärmeleistung in Watt an, welche durch 1 m² einer 1 m dicken Schicht eines Stoffes hindurchgeleitet wird, wenn der Temperaturunterschied der beiden Oberflächen 1 K beträgt.

Stoffe, die Wärme gut leiten (z. B. Beton) haben einen hohen Lambda-Wert und Stoffe mit geringer Wärmeleitung (z. B. Dämmstoffe) einen niedrigen Lambda-Wert.

Lambda-Werte von Baustoffen [W/mK]:

Wärmedurchlasswiderstand R
Er gibt das Maß für den Widerstand an, den ein Bauteil dem Eindringen oder Abfließen von Wärmeenergie entgegensetzt: Je größer der Wärmedurchlass-Widerstand, desto größer auch die Dämmwirkung eines Dämmstoffs.

• R = d / Lambda mit der Einheit   [ m²K / W ]

Der Wärmedurchlasswiderstand von mehrschichtigen Bauteilen wird ermittelt, indem man die Wärmedurchlasswiderstände der einzelnen Schichten addiert.  (Rt = R1 + R2 ... + Rn)

Wärmeübergangskoeffizient Rt 
Er gibt an, welche Wärmeleistung von 1 m² Oberfläche eines Stoffes auf die berührende Luft oder umgekehrt übergeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen Luft und Oberfläche 1 K beträgt.

Wärmeübergangswiderstand Rs = 1 / Rt

• Rsi ist der Wärmeübergangswiderstand von der Innenraumluft zur Bauteilsoberfläche
• Rse ist Wärmeübergangswiderstand von der Bauteilsoberfläche zur Außenluft

Wärmedurchgangswiderstand RT

• RT    = R si   + R1 + R2 ... + Rn  + R se 

Wärmedurchgangskoeffizient U (W/m2K),  früher k-Wert
Der U-Wert gibt an, welche Wärmeleistung durch 1 m² eines Bauteils hindurchgeht, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten 1 K beträgt.

• U =  1 / R T   mit der Einheit [ W / m² .  K ]

Je kleiner der U-Wert, desto besser der Dämmwert, desto geringer die Wärmeverluste. Benötigt wird der U-Wert zur Berechnung der Wärmeverluste eines Hauses. Achtung: U-Werte kann man nicht addieren!

Mittelwert Um
Bestehen Bauflächen aus unterschiedlichen Materialien, wie z. B. aus Mauerwerk + Fenster oder Dämmstoff + Holz, so muss man den mittleren U-Wert (Um) ermitteln. Der mittlere U-Wert Um muss ermittelt werden, um den tatsächlichen Wärmeverlust von Bauflächen mit unterschiedlichen Materialien zu berechnen.

• Um=Summe (U-Werte x Fläche)/Gesamtfläche

Die U-Werte für Bauteile können Sie der jeweils aktuellen Ausgabe Ihrer lokalen Bauordnung entnehmen.

Beispiel Außenwand

Die Dämmung bewirkt eine Verringerung des Energieverbrauchs auf ein Viertel (bei einem Wirkungsgrad der Heizanlage von 80 Prozent).