Wärmedurchgang - Heat transmission

Allgemeine Definition

Mit Wärmedurchgang bezeichnet man die Wärmeübertragung von einem wärmeren Stoff (gasförmig oder flüssig) an einen kälteren Stoff (gasförmig oder flüssig) durch eine feste Wand hindurch.

Bezogen auf den Gebäudebereich

Während der Heizperiode liegen die Rauminnnentemperaturen über den Außentemperaturen. Infolge dieser Temperaturdifferenz entsteht ein Wärmefluß von innen nach außen.
Der gesamte Wärmetransport, von der warmen Raumluft auf der einen Seite des Bauteils (Wand, Fenster, Dach, Fußboden usw.) an die kalte Außenluft auf der anderen Seite des Bauteils wird als Wärmedurchgang bezeichnet.
Im Einzelnen (siehe auch Grafik) setzt sich dieser zusammen aus:

  | 1 | Wärmeübergang von der Raumluft an die Bauteilinnenseite, beschrieben durch α, als inneren Wärmeübergangskoeffizienten
+ | 2 | Wärmeleitung innerhalb des Bauteils mit der Dicke δ, beschrieben mit dem Wärmeleitwert λ
+ | 1 | Wärmeübergang von der Bauteilaußenseite an die Außenluft, beschrieben durch α als äußeren Wärmeübergangskoeffizienten
= Wärmedurchgang

 

Die spezifische Kenngröße für den Wärmedurchgang ist der Wärmedurchgangskoeffizient U [W/(m²K)]- auch U-Wert, Wärmedämmwert bzw. früher auch k-Wert genannt. Er gibt an, welche Wärmeleistung (Energiemenge pro Zeiteinheit, Ws pro Sekunde) durch eine 1 m² große Bauteilfläche, bei einem Temperaturunterschied von 1 K (Kelvin) von innen nach außen strömt.

Den Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten U, also 1/U, bezeichnet man als
Wärmedurchgangswiderstand RT. Der Wärmeübergangswiderstand für innen und außen ist darin schon enthalten.

Beide zusammen sind kennzeichnende Größen für den baulichen Wärmeschutz von Gebäuden.

Sie erlauben die Berechnung der Transmissionswärmeverluste der verwendeten Bauteile, sowie die Beurteilung des Mindestwärmeschutzes und der Dämmeigenschaften von Bauteilen.
Dies macht den Wärmedurchgangskoeffizienten zu einer wichtigen energetischen Komponente im Bauwesen.

 

Wärmedurchgang durch eine einschalige Wand

 

Θf1 - Raumluft-Temperatur [°C]
Θf2 - Außenluft-Temperatur [°C]
Θw1 - Temperatur Innenwandoberfläche [K]
Θw2 - Temperatur Außenwandoberfläche [K]
α1  - Wärmeübergangskoeffizient innen [W/(m²K)]
α2  - Wärmeübergangskoeffizient außen [W/(m²K)]
δ  - Wanddicke [m]
λ  - Wärmeleitwert [W/(mK)]
     

Der Wärmedurchgang einer ebenen, einschichtigen Wand wird mit nachstehender Gleichung berechnet:

Φ = U · A · ΔΘ
Φ - Wärmestrom [W]
U - Wärmedurchgangskoeffizient [W/(m²K)]
A - Fläche [m²]
ΔΘ - Temperaturdifferenz Raumtemperatur und Außenlufttemperatur [K]

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