U-Wert

Mit Hilfe der Wärmeleitfähigkeit von Materialien und der Dicke der dämmenden Schichten wird der sogenannte U-Wert ausgerechnet.

Der U-Wert eines Bauteils ist ein Maß für den Wärmedurchgang durch dieses Bauteil. Er gibt an, wie viel Energie in einer Sekunde durch einen Quadratmeter eines Bauteils strömt, wenn der Temperaturunterschied bei Ein- und Austritt aus dem Bauteil(Werkstoff)ein Kelvin beträgt. Er wird also in der Einheit Watt pro Quadratmeter mal Kelvin angegeben (W/m²·K). Zur Berechnung des U-Werts eines Bauteils benötigt man für die einzelnen Schichten (Stoffe) die Dicke der Schicht in Metern und die Wärmeleitzahl der jeweiligen Schicht (des jeweiligen Stoffes). Außerdem müssen die Wärmeübergangswiderstände bei Eintritt in das Bauteil und beim Austritt aus dem Bauteil bekannt sein.

Die Gleichung für die Berechnung des U-Wertes lautet:

Dabei bedeutet:

   U .. Wärmedurchgangskoeffizient in W/(K·m²)
   Rse .. äußerer Wärmeübergangswiderstand in (K·m²)/W
   d1 .. Schichtdicke der ersten Schicht in m
   λ1 .. spezifische Wärmeleitfähigkeit der ersten Schicht in W/(K·m)
   d2 .. Schichtdicke der zweiten Schicht in m
   λ2 .. spezifische Wärmeleitfähigkeit der zweiten Schicht in W/(K·m)
   Rsi .. innerer Wärmeübergangswiderstand in (K·m²)/W

Vereinfachend kann man mit 0,13 m²*W/K für R_si und 0,04 m²*W/K für R_se rechnen.

Berechnung des U-Wertes

Rechenanleitung

Die Berechnung des U-Wertes erfolgt entsprechend der Gleichung in 4 Schritten:

Schritt 1

Bestimme für die Materielien jeder Schicht die Wärmeleitzahl λ und bilde aus der Wärmeleitzahl und der Dicke des Schicht den Wärmewiderstand jeder einzelnen Schicht mit Hilfe der Gleichung

d/λ

Schritt 2

Addiere die einzelnen Widerstände

d1/λ1 + d2/λ2 + d3/λ3 + d4/λ4 + usw

Schritt 3

Addiere dazu 0.17 für R_se + R_si

Schritt 4

Bilde den Kehrwert 1/x

Beispiel

Berechnen Sie den U-Wert einer Fassade mit folgendem Aufbau:

Mauerwerk/Beton	26 cm
Wärmedämmung 040	20 cm

Aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichten wir auf die Angabe der Maßeinheit.

Schritt 1

Mauerwerk/Beton: 0.26/2.4 = 0.11

Wärmedämmung: 0.2/0.04 = 4

Achtung: Die Materialstärkte muss in Metern in die Gleichung eingesetzt werden.

Schritt 2

0.11 + 4 = 4.11

Schritt 3

4.11 + 0.17 = 4.28

Schritt 4

1/4.28 = 0.23