Die Wärmeleitfähigkeit
von Materialien und Bauteilen ist hauptsächlich abhängig
von
der Leitfähigkeit der
Grundmaterialien: Metalle leiten die Wärme sehr gut,
Kunststoffe zum Beispiel eher schlecht.
der Menge der eingeschlossenen
Luft (oder anderes Gas / oder Vakuum), und der Art, wie die Luft
eingeschlossen ist.
Je
schlechter ein Stoff die Wärme leitet, desto besser dämmt
er die Wärme. Bei vielen Bauteilen ist die eingeschlossene Luft
der entscheidende Faktor, zum Beispiel bei doppelverglasten Fenstern:
das Glas an sich leitet gut. Die Luftschicht zwischen zwei
Glasscheiben aber stellt eine isolierende Wirkung her, die um ein
vielfaches besser ist, als wenn der Zwischenraum zum Beispiel auch
mit Glas gefüllt wäre.
Für die Bezifferung der Wärme
dämmenden Eigenschaften von Materialien existieren zwei
verschiedene Einheiten, die immer wieder falsch verwendet und
verwechselt werden.
Bevor die Begriffe erläutert
werden, noch einige Sätze zu den Grundeinheiten: Der
Wärmeverlust wird mit der Einheit Watt beschrieben. (Die
Einheit Watt bedeutet keine Wärmemenge, sondern einen
Wärmemengenstrom. Ein Watt = 1 W =1 Joule / Sekunde). Ein
komplettes Zimmer oder gar Haus hat eine ständige Wärmeabgabe
nach draußen, die sich theoretisch mit einer Wattzahl
beschreiben ließe: So könnte ein Einfamilienhaus an einem
Wintertag einen Wärmeverlust von 6000 Watt (oder 6 Kilowatt =
kW) haben. Wenn dann noch ein paar Fenster geöffnet werden,
erhöht sich der Wärmeverlust zum Beispiel auf 10 kW. Da
man selten mit dem ganzen Haus rechnet, wird der Wärmeverlust
aber auf eine bestimmte Fläche bezogen. So wird der Wärmeverlust
also nicht "pro Haus", sondern pro Quadratmeter angegeben:
W/m2. Für den Wärmeverlust eines
Hauses ist außerdem der Temperaturunterschied entscheidend.
Wenn es innen und außen 20 °C ist, geht keine Wärme
verloren, egal wie schlecht die Wärmedämmung ist. Wenn es
außen aber nur 15 °C sind, geht eine bestimmte Menge
verloren, und bei einer Außentemperatur von nur 10 °C geht
genau die doppelte Wärme verloren. Genau doppelt so viel, weil
der Temperaturunterschied nach draußen genau doppelt so groß
ist.(20 - 15 = 5. 20 - 10 = 10). Der
Temperaturunterschied wird von den Physikern aber nicht in °C
angegeben, sondern in "Kelvin". (Ein Physiker dürfte
also nicht sagen "heute ist es fünf Grad wärmer als
gestern", er müsste sagen "es ist fünf Kelvin
wärmer"). Die Abkürzung für Kelvin ist K.
Lambda-Wert
(λ-Wert)
Der Lamda-Wert hat die Einheit
W/(m K) = Watt pro Meter und pro Kelvin. Im Lambda-Wert ist die Dicke
des Dämmstoffs noch nicht "drin". Erst wenn man einen
Baustoff mit einem bestimmten Lambda-Wert auswählt (zum Beispiel
Wolle) und die Dicke angibt (zum Beispiel 5 Zentimeter), kann
der k-Wert (s.u.) ausgerechnet und vorhergesagt werden, wie gut die
Wärmedämmung sein wird. Je kleiner der Lambda-Wert, desto
besser die Wärmedämmung.
Für ein Fenster kann zum
Beispiel kein Lambda-Wert angegeben werden, weil die Dicke ja schon
festliegt. Lambda-Werte eignen sich, um die Eigenschaften von reinen
Materialien zu vergleichen, also zum Beispiel Luft, Vakuum, Glas,
Wasser, Eisen, Wolle, Fett. Der Lambda-Wert ist eine physikalische
Eigenschaft des Grundmaterials so wie die Dichte oder zum Beispiel
die Farbe. Es ergibt keinen Sinn, einen Lambda-Wert "für 5
Zentimeter Materialdicke" anzugeben.
k-Wert
Der
k-Wert dagegen ist der Wert, der für ein fertiges Produkt, zum
Beispiel einen Ziegelstein oder ein komplettes Wärmefenster,
angegeben werden kann. Die Einheit ist W/(m2K) =Watt pro
Quadratmeter und pro Kelvin. Der k-Wert ist für die Praxis
tauglicher, weil er sich auf gebrauchsfertige Materialien und nicht
auf Rohstoffe bezieht. Bei einer Verdoppelung der Materialdicke
verbessert sich auch der k-Wert entsprechend.
Formel
k-Wert
= Lambda-Wert geteilt durch die Dicke des Materials (in Metern).
