Der U-Wert (alt: k-Wert Der k-Wert ist eine veraltete Bezeichnung für den Wärmedurchgangskoeffizienten. Siehe U-Wert. ) als Wärmedurchgangskoeffizient ist eine bauphysikalische Kenngröße und gibt an, welche Wärmeleistung durch ein Bauteil pro Quadratmeter strömt, wenn die Außen- und Innenfläche einem konstanten Temperaturunterschied von einem Grad (1 K) ausgesetzt sind. Die Einheit ist W/(m² K).
Ein Beispiel: eine wärmegedämmte Außenwand von 100 m² Fassadenfläche mit einem U-Wert von 0,15 W/(m² K) und einer Temperaturdifferenz von 20 K (z. B. Normklima Das Normklima ist eine im DIN-Normenausschuss getroffene Vereinbarung für eine Klimakonstellation, die diversen bauphysikalischen Berechnungen zugrunde liegt. Diese ist abgeleitet mit 20 °C Innen- und 0 °C Außentemperatur) verliert eine Wärmeleistung von 300 Watt. Dies bedeutet, dass die Heizungsanlage zum Beibehalten der Raumtemperatur eine Heizleistung von 0,3 kW beizutragen hätte, wenn die Wärmeverluste der Gebäudehülle nicht vollständig durch Sonneneinstrahlung (z. B. über die Fenster) und innere Wärmequellen (z. B. durch Personen und elektrische Geräte) ausgeglichen werden. Umgekehrt kann man den U-Wert auch berechnen, wenn der Wärmestrom Siehe Wärmefluss [W]. für eine bekannte Temperaturdifferenz zwischen innen und außen gemessen wird.
Je kleiner der U-Wert, umso besser ist der Wärmeschutz Der Wärmeschutz kann nach DIN 4108 in drei Teilbereiche untergliedert werden: Wärmeschutz und Energieeinsparung umfassen alle Maßnahmen zur Reduzierung der , da durch das Bauteil umso weniger Wärme Wärme (Wärmemenge) ist eine physikalische Größe. In der Thermodynamik ist Wärme eine über Systemgrenzen hinweg transportierte thermische Energie. Wärme ist entweichen kann. Der U-Wert darf allerdings nicht mit dem λ-Wert (Lambda-Wert) verwechselt werden – dem Maß für die Wärmeleitfähigkeit. Einen möglichst geringen U-Wert erreicht man durch die Kombination einer niedrigen spezifischen Wärmeleitfähigkeit und einer ausreichenden Schichtdicke. Die Werte für die Wärmeleitfähigkeit beziehen sich immer nur auf einen bestimmten Baustoff wie z. B. eine bestimmte Mineralwolle. Der jeweilige λ-Wert gibt wieder, wie schnell sich Wärmeenergie durch diesen Baustoff hindurch ausbreiten kann. Mit der Wärmeleitfähigkeit für einen Baustoff allein kommt man allerdings nicht weiter, wenn man den Wärmedurchgang Als Wärmedurchgang wird die Wärmeübertragung von der Raumluft durch eine ebene Wand auf die Außenluft und in umgekehrter Richtung bezeichnet, durch die komplette Gebäudehülle berechnen möchte. Denn eine Baukonstruktion besteht nicht nur aus einem homogenen Baustoff, sondern aus verschiedenen Baustoffen im Verbund. Und jede dieser Baustoffschichten hat einen eigenen λ-Wert. Kurzum: während der λ-Wert den Wärmedurchgang durch einen homogenen Baustoff beschreibt, bezieht sich der U-Wert auf ein komplettes Bauteil, das in der Regel aus mehreren Baustoffschichten besteht. Hierbei kann es sich um eine Außenwand handeln, aber genauso gut um ein Dach oder um ein einzelnes Bauteil wie z. B. ein Fenster.
Die Berechnung des U-Wertes bei einem flachen und homogenem Bauteil, also aus einem einzigen Material bestehend, ist relativ einfach: die Wärmeleitfähigkeit wird durch die Dicke dividiert: U-Wert = λ-Wert / Materialdicke. Eine Wärmedämmplatte z. B. aus Polyurethan-Hartschaum (PU) mit einem λ-Wert von 0,03 W/(m K) erreicht bei einer Dicke von 20 cm einen U-Wert von 0,15 W/(m² K).
Ein Beispiel: ein 40 cm dickes Vollziegel-Mauerwerk mit einem U-Wert von 1,2 W/(m² K) wird mit dieser 20 cm dicken PU-Hartschaumplatte (U-Wert = 0,15 W/(m² K) kombiniert. In Summe hat diese Konstruktion einen U-Wert von 0,133 W/(m² K). Daran sieht man, dass der Wärmeschutz vor allem durch die Außendämmung erzielt wird, obwohl das Mauerwerk doppelt so dick ist wie die Dämmplatte. Thermisch nützlich ist das Mauerwerk eher durch seine Funktion als Wärmespeicher.
Bei Fenstern wird oftmals nur der niedrigere U-Wert der Glasscheiben angegeben, anstatt für die gesamte Konstruktion inklusive der Fensterrahmen. Somit wird der Wärmeverlust durch den Fensterrahmen nicht berücksichtigt, der vor allem bei kleineren Fenstern und mehreren Flügeln oder Sprossen einen erheblichen Anteil beim Wärmeverlust ausmachen kann. Deshalb wird zwischen dem Uw-Wert und Ug-Wert unterschieden. Der Uw-Wert bezieht sich auf das komplette Bauelement (w steht für „Windows“) und der Ug-Wert dagegen nur auf die Verglasung (g steht für „Glass“). Bezieht sich der U-Wert dagegen nur auf den Fensterrahmen, wird dieser als Uf-Wert bezeichnet (f steht für „frame“).
Für genormte Baustoffe liegen sämtliche U-Werte und andere bauphysikalische Kennwerte vor. Problematisch dagegen ist, dass im Rahmen der energetischen Sanierung Der Begriff Sanierung im Kontext der Schimmelpilzsanierung beschreibt die Beseitigung von Gefahren, Gefährdungen oder Belästigungen durch mikrobiellen Befall bis hin von Altbauten oftmals nicht bekannt ist, welche Baustoffe verwendet wurden und in welchem Zustand sich diese befinden. Die thermischen Eigenschaften von Baustoffen können sich z. B. durch kapillare und/oder Hygroskopische Feuchte Poröse Baustoffe sind in der Lage, in Abhängigkeit von der relativen Feuchte und der Temperatur der Umgebungsluft Wasserdampf aufzunehmen und verschlechtert haben. Im Rahmen einer Bauzustandsanalyse kann es in diesen Fällen ggf. notwendig werden, den U-Wert einer Gebäudehülle direkt zu messen. Hierfür gibt es unterschiedliche Messmethoden (u. a. einen Wärmeflusssensor, der auf eine Seite der Wand aufgeklebt wird), um den auftretenden Wärmefluss in Watt pro Quadratmeter zu erfassen. Gleichzeitig werden die Innen- und Außentemperatur mit zwei Temperaturfühlern gemessen. Hierbei muss sichergestellt werden, dass die Temperaturdifferenz nicht durch äußere Parameter wie z. B. Sonneneinstrahlung beeinflusst wird. Entsprechende Vorgaben zu dieser Messmethode enthält die ISO 9869 „ Wärmedämmung Wärmedämmung ist der Oberbegriff für bautechnische Maßnahmen an Gebäuden und die effizienteste Maßnahme zur Einsparung von Heiz- und Kühlenergie sowie : Vor-Ort Messung des Wärmewiderstandes und des Wärmedurchgangs von Bauteilen (Teil 1: Verfahren mit dem Wärmestrommesser). Für die Messungen müssen mindestens 72 Stunden eingeplant werden, um den Einfluss von Wärmespeicherung Je größer Fläche und Volumen, die Rohdichte und die spezifische Wärmekapazität eines Bauteils sind, umso mehr Wärme kann das Bauteil bei Temperaturschwankungen zu minimieren.
Der U-Wert kann grundsätzlich nur für ebene Flächen ermittelt werden. Bei gekrümmten Oberflächen verläuft der Wärmefluss divergent (auseinander) und muss über etwas kompliziertere Berechnungsmodelle ermittelt werden.
Weiterhin muss beachtet werden, dass bei der Berechnung der Wärmeverluste von Gebäuden nicht allein die U-Werte der Gebäudehülle ausreichen, sondern auch Undichtigkeiten und Wärmebrücken Wärmebrücken (auch als Kältebrücken bezeichnet) sind Stellen in der Gebäudehülle, in denen örtlich begrenzt ein größerer Wärmefluss als im Übrigen zu berücksichtigten sind. Der U-Wert für den Wärmeschutz ist nur dann entscheidend, wenn die Wärmeverluste überwiegend durch Wärmeleitung Auf Molekül- und Teilchenbewegungen basierende Form des Wärmetransports in Festkörpern, ruhenden Flüssigkeiten und unbewegten Gasen in Folge eines Temperaturunterschieds, wobei entstehen. Dies bedeutet: wenn sich in der Gebäudehülle Undichtigkeiten und/oder Wärmebrücken befinden, nutzt ein niedriger U-Wert der Baukonstruktion wenig. Zumal Wärmeverluste durch Luftströmungen bei der U-Wert-Berechnung grundsätzlich nicht erfasst werden.
Der Wärmedurchlasswiderstand ist der Kehrwert des U-Werts. Dies bedeutet, dass der R-Wert anzeigt, wie stark ein Bauteil dem Wärmedurchfluss widersteht. Die Berechnung erfolgt nach der Gleichung: R-Wert = Materialdicke / λ-Wert. Die Einheit ist demnach (m² K)/W. Je höher der Wärmedurchlasswiderstand eines Bauteils, umso weniger lässt es Wärme entweichen.