Wärmeleitfähigkeit

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Wärmeleitfähigkeit – entscheidend bei der Dämmung

Wer sein Haus dämmen will, der kann einfach eine Fachfirma beauftragen, gegebenenfalls einen Energieberater einschalten, und am Ende die Rechnung bezahlen. Dann braucht man sich um technische Details keine Gedanken zu machen. Wer aber mitreden, vielleicht gar selbst Hand anlegen will, der muss sich etwas besser auskennen. Und wenn es um die Dämmung geht, dann dreht sich bei der Planung vieles um die Wärmeleitfähigkeit von Materialien.

Dämmstoffe Grundprinzip: Lufteinschluss senkt Wärmeleitfähigkeit
Dämmstoffe Grundprinzip: Lufteinschluss senkt Wärmeleitfähigkeit

Das ganze Thema Dämmung gibt es ja überhaupt nur, weil Wärme immer in Richtung der niedrigeren Temperatur fließt. Je besser die Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist, umso besser kann sie das. Umgekehrt folgt daraus: Je schlechter die Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoff ist, umso besser ist die Dämmwirkung.

Für die Wärmeleitfähigkeit gibt es natürlich eine genaue Definition. Sie gibt die Wärmemenge an, gemessen in Joule, die pro Sekunde durch einen Stoff fließen kann, der ein Meter dick ist und die Fläche von einem Quadratmeter hat. Dabei beträgt der Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen ein Grad Kelvin beträgt. Ein Unterschied von einem Grad Kelvin ist übrigens genau so viel wie ein Grad Celsius, in der Physik ist aber Kelvin die gebräuchliche Maßeinheit. Das Formelzeichen für die Wärmeleitfähigkeit ist das λ (Lambda), die Einheit ist W/(mK), also Watt geteilt durch Meter mal Kelvin.

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Was macht Dämmstoffe aus?

Definitionsgemäß gelten alle Materialien als Dämmstoff, deren Lambda-Wert kleiner als 0,1 W/(mK) ist. Die gebräuchlichen Dämmstoffe heute haben Lambda-Werte von 0,025 bis 0,04 W/(mK). Das häufig eingebaute Styropor etwa, das korrekt Polystyrol heißt, hat einen Wert von 0,03 W/(mK), Zellulose und Holzfaserdämmplatten sind mit 0,037 W/(mK) etwas schlechter, was diesen Punkt angeht. Flachs und Hanf erfüllen die Anforderungen mit 0,04 W/(mK) gerade eben noch, Vakuumdämmplatten sind mit 0,004 W/(mK) der aktuell beste Dämmstoff.

Dämmstoffe: Beispiele der Wärmeleitfähigkeit bestimmter Dämmstoffe
Dämmstoffe: Beispiele der Wärmeleitfähigkeit bestimmter Dämmstoffe

Mit Hilfe des Lambda-Wertes kann man übrigens den Wärmedurchgangswiderstand (R) von Bauteilen berechnen, hier geht die Dicke (d) etwa einer Wand in die Formel ein. Die Formel lautet dann R=d/λ. Der Kehrwert von R wiederum ist der sogenannte K-Wert, auf den man bei Dämmstoffen immer wieder stößt. Diese Formel lautet K=1/R. Bei einer Angleichung europäischer Normen wurde er durch den U-ersetzt, es gibt keinen inhaltlichen Unterschied. Der U-Wert, gemessen in Watt pro Quadratmeter mal Kelvin, ist das entscheidende Maß für den Wärmeverlust. Der U-Wert errechnet sich, indem man den Lambda-Wert durch die Dicke des Materials teilt.

Entscheidend ist die Luft

Wovon hängt die Wärmeleitfähigkeit eigentlich ab? Entscheidend ist, wie viel Luft im Material ist – am Beispiel eines Wollpullovers lässt sich das gut veranschaulichen. Im Gewebe ist viel Luft eingeschlossen, das Kleidungsstück wärmt gut. Wird der Pullover nass, ist jede Menge Wasser im Gewebe statt der Luft. Wasser leitet Wärme erheblich besser als Luft, die wärmende Wirkung des Pullovers ist dahin.

Mauersteine © Gina Sanders, stock.adobe.com
Solche Steine sind zwar kein Dämmstoff. Aber wegen der eingeschlossenen Luft lassen sie weniger Wärme aus dem Haus als Vollsteine. © Gina Sanders, stock.adobe.com

Man dämmt zwar kein Haus mit Wollpullovern. Aber das Prinzip ist das gleiche – Dämmstoffe dämmen, weil das Material viele Poren hat, in denen Luft eingeschlossen. Je mehr Luft im Material ist, umso weniger andere Stoffe sind da, die Wärme besser weiter geben. Noch besser als Luft ist übrigens keine Luft – so erklärt sich die extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit von Vakuumplatten.

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