Wärmeleitfähigkeit

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Bei der Wärmeleitung wird Wärme durch Körper hindurch von Bereichen höherer Temperatur zu Bereichen niedrigerer Temperatur übertragen. Die Wärmeleitung kann dabei in einem Stoff erfolgen, aber auch von einem Stoff in einen anderen (Wärmeübergang) oder durch einen Stoff hindurch (Wärmedurchgang).
Die Wärmeleitfähigkeit von Stoffen ist sehr unterschiedlich. Flüssigkeiten (Wasser) und Gase (Luft) sind zum Beispiel schlechte Wärmeleiter, Metalle dagegen sehr gute.
Die Wärmeleitfähigkeit λ gibt in W/(m·K) an, welche Wärmemenge 1 m² einer ebenen Platte von 1 m Dicke stündlich durchwandert, wenn die Temperaturdifferenz beider Oberflächen 1 K beträgt. Luft hat weist eine Wärmeleitfähigkeit λ ≈ 0,025 W/(m·K) auf, Kupfer dagegen eine von 398 W/(m·K).
Baustoffe mit einem hohen Gehalt luftgefüllter Poren weisen daher eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als dichte Baustoffe. Daraus kann auch der Zusammenhang zwischen hoher Rohdichte und guter Wärmeleitfähigkeit hergeleitet werden.
Bei der rechnerischen Bestimmung der Wärmedämmung von Bauteilen müssen Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, die den praktischen Verhältnissen im normal ausgetrockneten Bauwerk entsprechen, bei denen also der praktische Feuchtegehalt berücksichtigt ist.

Tabelle: Beispiele für Rohdichten und Wärmeleitfähigkeiten ausgewählter Baustoffe

Beispiele Rohdichte [kg/m³] Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m•K)]
Putzmörtel aus Kalk, Kalkzement und hydraulischem Kalk 1800 1,00
Zementmörtel 2000 1,60
Beton 2000 1,35
Stahlbeton (Bewehrungsanteil 1%) 2300 2,30
Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge 800 0,39
Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge mit porigen Gesteinskörnungen 600 0,22
Wärmedämmung aus Polystyrol(PS)-Partikelschaum, WLS 035 - 0,035

Aus der Wärmeleitfähigkeit und der Schichtdicke lassen sich Wärmedurchgangswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) ermitteln.

Siehe auch:

Literatur

  • Middel, Matthias u.a: Bauphysik nach Maß - Wärmeschutz, Energieeinsparung, Feuchteschutz. Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 2003