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„Wärmedurchgangskoeffizient“ – Versionsunterschied

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→Messung des U-Wertes von Bauteilen und Materialien: Isolation > Wärmeschutz / Dämmschichten
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Der '''Wärmedurchgangskoeffizient''' (umgangssprachlich auch '''Wärmedämmwert''') <math>U_T</math> in W/(m²·K) ist ein Maß für den [[Wärmedurchgang]] durch einen festen Körper (etwa eine Wand) von einem [[FluidMaterie]] (ein Gas oder eine Flüssigkeit) in ein zweites Fluid aufgrund eines räumlichen Temperaturunterschiedes zwischen den Fluiden. Im Fall einer ebenen Wand gibt er den [[Wärmestrom]] (Wärmeenergie pro Zeit) je Fläche der Wand und je Kelvin Temperaturunterschied der beiden Fluide an. Seine SI{{Anker|U-Einheit ist daher W/(m²·K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Wert}}Als Formelzeichen wird in der Regel <math>k</math> (vor allem in [[Maschinenbau]] und [[Verfahrenstechnik]]) oder <math>U</math> (vor allem im [[Bauwesen]]) verwendet. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist abhängig von den [[Wärmeübergangskoeffizient]]en zwischen demverschiedenen festenArten Körpervon und den FluidenMaterie sowie der [[Wärmeleitfähigkeit]] ([[Wärmedurchlasswiderstand#Wärmedurchlasswiderstand|Wärmedurchlasskoeffizient]]) und Geometrie des festender KörpersMaterie.
Die folgenden Ausführungen gelten im Bauwesen und sind spezielle Fälle der Verfahrenstechnik und des thermischen Apparatebaues.▼
 
Besonders weit verbreitete Anwendung findet der Wärmedurchgangskoeffizient im Bauwesen, wo er zur Bestimmung der [[Transmissionswärmeverlust]]e durch [[Bauteil (Bauwesen)|Bauteile]] hindurch dient. Im Fall einer ebenen Wand gibt er den [[Wärmestrom]] je Fläche der Wand und je Kelvin Temperaturunterschied an. Seine SI-Einheit ist daher W/(m²·K), ausgesprochen: Watt pro (Quadratmeter mal Kelvin). Der Wärmedurchgangskoeffizient verhält sich umgekehrt proportional zur Wärmedämmung. Je ''höher'' der Wärmedurchgangskoeffizient, desto ''schlechter'' ist die [[Wärmedämmung]] des Bauteils. Je ''niedriger'' der Wärmedurchgangskoeffizient, desto ''besser'' ist die Wärmedämmung des Bauteils.
Der Wärmedurchgangskoeffizient ist ein ''[[Spezifische Größe|spezifischer]]'' [[Kennwert]] eines [[Bauteil (Technik)|Bauteils]]. Er wird im Wesentlichen durch die [[Wärmeleitfähigkeit]] und Dicke der verwendeten Materialien bestimmt, aber auch durch die [[Wärmestrahlung]] und [[Konvektion]] an den Oberflächen.▼
 
{{Anker|R-Wert}}Der [[Kehrwert]] des Wärmedurchgangskoeffizienten ist der '''Wärmedurchgangswiderstand''' <math>R_T</math> in m²·K/W.<ref name="ISO 6946-GH Essen">EN ISO 6946 nach Reick, Palecki; siehe [[#Normen|Normen]] und [[#Literatur|Literatur]]</ref> ist der [[Kehrwert]] des Wärmedurchgangskoeffizienten. Als Formelzeichen wird in der Regel <math>R</math> verwendet.▼
Die Messung des Wärmedurchgangskoeffizienten erfolgt bei stationärem Temperaturverlauf (d.&nbsp;h. konstante Temperatur auf beiden Seiten) damit die Wärmespeicherfähigkeit des Körpers das Messergebnis nicht verfälscht.▼
Der Wärmedurchgangswiderstand verhält sich direkt proportional zur Wärmedämmung. Je ''höher'' der Wärmedurchgangswiderstand, desto ''besser'' ist die Wärmedämmung des Bauteils. Je ''niedriger'' der Wärmedurchgangswiderstand, desto ''schlechter'' ist die [[Wärmedämmung]] des Bauteils.
 
== Definition und Bedeutung ==▼
▲Der [[Kehrwert]] des Wärmedurchgangskoeffizienten ist der '''Wärmedurchgangswiderstand''' <math>R_T</math> in m²·K/W.<ref name="ISO 6946-GH Essen">EN ISO 6946 nach Reick, Palecki; siehe [[#Normen|Normen]] und [[#Literatur|Literatur]]</ref>
▲Die folgenden Ausführungen gelten im Bauwesen und sind spezielle Fälle der Verfahrenstechnik und des thermischen Apparatebaues.
* Je ''höher'' der Wärmedurchgangskoeffizient, desto ''schlechter'' ist die [[Wärmedämmung]] des Körpers.
▲Der Wärmedurchgangskoeffizient istund Wärmedurchgangswiderstand einsind ''[[Spezifische Größe|spezifischerspezifische]]'' [[Kennwert]]e eines [[Bauteil (Technik)|Bauteils]]. ErSie wirdwerden im Wesentlichen durch die [[Wärmeleitfähigkeit]] und Dicke der verwendeten Materialien bestimmt, aber auch durch die [[Wärmestrahlung]] und [[Konvektion]] an den Oberflächen des Bauteils.
* Je ''niedriger'' der Wärmedurchgangskoeffizient (= je ''höher'' der Wärmedurchgangswiderstand), desto ''besser'' ist die Wärmedämmeigenschaft.
▲DieIhre Messung des Wärmedurchgangskoeffizienten erfolgt bei stationärem Temperaturverlauf, (d.&nbsp;h. konstante Temperatur auf beiden Seiten), damit die Wärmespeicherfähigkeit des Körpers das Messergebnis nicht verfälscht.
 
Besonders weit verbreitete Anwendung findet der Wärmedurchgangskoeffizient im Bauwesen, wo er zur Bestimmung der [[Transmissionswärmeverlust]]e durch [[Bauteil (Bauwesen)|Bauteile]] hindurch dient.
 
▲== Definition und Bedeutung ==
Die [[Wärmestromdichte]] <math>q</math> ([[SI-Einheitensystem|SI]]-Einheit [[Watt (Einheit)|Watt]]/[[Meter]]²) durch ein Bauteil, das auf der einen Seite der Außenlufttemperatur <math>\theta_{e}</math> und auf der anderen Seite der Innenlufttemperatur <math>\theta_{i}</math> ausgesetzt wird, ist im [[Gleichgewicht (Systemtheorie)#Stationärer Zustand|stationären]] Zustand proportional zur [[Temperaturdifferenz]] <math>\theta_{i} - \theta_{e}</math>, mit der Proportionalitätskonstanten <math>U</math>:
:<math>
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Die abgeleitete [[SI-Einheit]] des U-Wertes ist W/(m²·K) mit den [[Einheitenzeichen]] W für die [[Maßeinheit]] [[Watt (Einheit)|Watt]] und K für [[Kelvin]].
 
ErDer U-Wert beschreibt somit die Menge der Wärmeenergie in [[Joule]] (= ''Wattsekunden'')., die im Zeitraum von einer Sekunde über eine Fläche von einem Quadratmeter durch eine Trennwand zwischen zwei Räumen durchgelassen wird, wenn sich die beiderseits anliegenden Temperaturen stationär (also nicht nur während der Mess-Sekunde) um 1&nbsp;K (entspricht einer Differenz von&nbsp;1&nbsp;°C) unterscheiden. Die Einheit ''Wattsekunden'' der Energie kommt in der endgültigen Einheit des U-Wertes nicht mehr ausdrücklich vor, da sich die Zeitkomponente ''(„-sekunden“)'' in der Energieeinheit gegen die Zeitkomponente im Nenner ''(„je Sekunde“)'' wegkürzt. Man könnte die Einheit von <math>U</math> demnach auch als J/(s·m²·K) auffassen.
 
Der so definierte U-Wert ist daher ein Maß für die „Wärmedurchlässigkeit“ bzw. die Wärmedämmeigenschaften von Bauteilen, also zum Beispiel einer bestimmten Verglasung eines Fensters. Ein Bauteil mit einem kleinen U-Wert lässt dabei weniger Wärme durch als ein Bauteil mit einem größeren U-Wert. Die während der Zeitspanne <math>\Delta t</math> durch die Fläche <math>A</math> getretene Wärmemenge <math>Q</math> ist
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Der Wärmedurchgang eines Bauteils hängt ab von den [[Wärmeleitfähigkeit]]en der verwendeten Materialien und deren Schichtdicken sowie von der Bauteilgeometrie (ebene Wand, zylindrisch gekrümmte Rohrwandung etc.) und den Übergangsbedingungen an den Bauteiloberflächen.
 
GenerellBei einzelnen hintereinander liegenden Bauteilschichten setzt sich der ''Wärmedurchgangswiderstand'' aus der Summe der ''[[Wärmedurchlasswiderstand|Wärmedurchlasswiderstände]]'' der einzelnen hintereinander liegenden Bauteilschichten sowie der ''[[Wärmeübergangswiderstand|Wärmeübergangswiderstände]]'' zu den umgebenden Fluiden (Luft, Wasser etc.) an den beiden Oberflächen zusammen und ist der Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten:
:<math>
\frac{1}{U} = R_\mathrm{T} = R_\mathrm{se} + \sum R_\mathrm{i} + R_\mathrm{si}
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=== Fenster ===
Bezeichnungen für [[Fenster#U-Werte eines Fensters|Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenstern]], Einheit W/(m²·K):<ref>[http{{Internetquelle |url=https://www.energiesparhaus.at/gebaeudehuelle/fenster-u-wert.htm Fenster: |titel=Gesamt-U-Wert bei Fenstern ermitteln] {{!}} www.energiesparhaus.at |abruf=2024-06-10}}</ref>
: Kv-Wert: alte Bezeichnung; typischerweise 0,1 W/(m²·K) höher als U<sub>g</sub>
: U<sub>f</sub>-Wert (''f'' für engl. ''frame''): Kennwert für Fensterrahmen; typischer Wert: 1,3 W/(m²·K)
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Der U<sub>f</sub>-Wert kann durch Berechnung, Hot-Box-Messung oder ein sehr vereinfachtes Überschlagsverfahren ermittelt werden. Die Berechnung des U<sub>f</sub>-Wertes richtet sich nach den Vorgaben der EN ISO 10077-2.
 
Zur Berechnung (sowie zur Messung) wird zunächst die wirkliche Verglasung (mit Dicke <math>d_g</math>) gegen ein Kalibrierpaneel (<math>\lambda_p = 0{,}035</math>) mit der wirklichen Glasdicke (<math>d_p = d_g</math>) ausgetauscht, um vergleichbare Bedingungen zu schaffen. Weitere geometrische Vorgaben zur Berechnung sind vielfältig und in EN ISO 10077-2 geregelt. Auf eine definierte Fläche <math>A</math> und eine Temperaturdifferenz <math>\delta T</math> bezogen wird nun der zweidimensionale [[Wärmeleitfähigkeit|thermische Leitwert]] <math>L^{2D}</math> im [[Stationärer Vorgang|stationären Vorgang]] bestimmt.
 
:<math>L^{2D}=\frac{Q}{\delta T}</math>
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Dabei sind:
:<math>Q</math>: [[Wärmestrom|Gesamtwärmestrom]] in W/m
:<math>L^{2D}</math>: zweidimensionaler [[Wärmeleitfähigkeit|thermischer Leitwert]] in W/(m·K)
:<math>\delta T</math>: [[Temperaturdifferenz]] innen-außen in K
:<math>U_f</math>: Rahmen-U-Wert in W/(m²·K)
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Die Ermittlung genauer Wärmedurchlasskoeffizienten zur Zertifizierung von Baustoffkennwerten werden von Materialforschungs- und Prüfanstalten im Auftrag der Hersteller an komplexen Prüfeinrichtungen vorgenommen, um vergleichbare Bedingungen zu garantieren.
 
Daneben existieren aber noch drei weitere Methoden, um dieden QualitätWärmeschutz dereines GebäudeisolationGebäudes vor Ort (in situ) zu beurteilen: Wärmebildkamera, multiple Temperaturmessungen und die Wärmeflussmessung (U-Wert-Messung).
 
=== Wärmebildkamera ===
Das Wärmebildverfahren (auch [[Thermografie]] genannt) wird zur Prüfung der Wärmedämmung von Häusern, zur Gebäudediagnostik bzw. Energieausweiserstellung zur Strukturanalyse des Mauerwerks, zur Feuchte-Detektion in Wänden und Dächern und zur Lokalisierung von Rissen in Rohrleitungen eingesetzt. Ein Wärmebild hilft, die allgemeine Qualität derden IsolationWärmeschutz eines Gebäudes zu verstehen (Identifikation von Wärmebrücken, inhomogene IsolationsschichtenDämmschichten). Wärmebildkameras messen aber nur Wärmestrahlung, nicht aber Temperaturen oder Wärmekonvektion oder Wärmeleitung; sie produzieren daher keine Daten (z.&nbsp;B. U-Wert), die für die Bewertung vondes IsolationenWärmeschutzes verwendbar sind. Somit kann diese Technik lediglich für die überschlägige Ermittlung des U-Wertes angewandt werden.
 
=== Multiple Temperaturmessungen ===
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[[Datei:U-Wert-Messung.JPG|mini|U-Wert-Messgerät]]
 
=== Temperaturmessung mit Heizelement ===
=== Multiple Temperaturmessungen – Spezialfall Fenster ===
Durch genauer definierte Umgebungsbedingungen wird im Allgemeinen die Messungenauigkeit verringert. Diesen Ansatz verfolgen Messsysteme, bei denen eine Seite des Bauteils durch das Anbringen eines flächigen Heizelements aktiv gewärmt wird. Insbesondere bei dünnen glatten Bauteilen wie Fensterscheiben stellt diese Methode eine Option dar. Dabei lassen sich auch höhere Temperaturdifferenzen erzeugen, was zusätzlich noch den relativen Einfluss von Störfaktoren reduziert und auch Messungen bei höheren Außentemperaturen ermöglicht. Die Schwierigkeit bei solchen Messungen besteht darin, dass die Oberfläche möglichst großflächig erhitzt werden muss, da es sonst erstens lange dauern kann, bis die Wärmeverteilung einen Gleichgewichtszustand erreicht und zweitens bei der Auswertung der Messdaten die Inhomogenität der Wärmeverteilung berücksichtigt werden muss.
Eine weitere Entwicklung zur Bestimmung des U<sub>g</sub>-Wertes ist das zweiteilige U<sub>g</sub>-Wert-Messgerät „Uglass“ der Firma [[Netzsch-Gruppe|Netzsch Gerätebau GmbH]], das zusammen mit dem [[Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung|Bayerischen Zentrum für angewandte Energieforschung]] entwickelt wurde. Der zur Messung notwendige Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenseite wird hier bei Bedarf durch aktives Aufheizen einer Glasseite sichergestellt. Dadurch liegt der Einsatztemperaturbereich zwischen −10&nbsp;°C und +60&nbsp;°C.
Mit dem Messgerät lassen sich die Dämmwerte aller handelsüblichen 2-fach- und 3-fach-Gläser mit U<sub>g</sub>-Werten zwischen 0,5 und 4 W/(m²·K) bestimmen. Die Messgenauigkeit von Uglass liegt im Bereich von ± 10 % bei U<sub>g</sub>-Werten über 1,0 W/(m²·K). Bei U<sub>g</sub>-Werten unter 1,0 W/(m²·K) beträgt die Messgenauigkeit ± 0,1 W/(m²·K). Messung und Auswertung werden von der Uglass Software automatisch vorgenommen.
 
=== Wärmeflussmethode ===
{{Belege fehlen|Besonders ab: In der Praxis … --[[Benutzer:K24h|K24h]] ([[Benutzer Diskussion:K24h|Diskussion]]) 15:09, 11. Jun. 2015 (CEST)}}
[[Datei:GreenTEG U-Wert Kit.JPG|mini|Messaufbau zur Bestimmung des U-Wertes mittels gSKIN U-Value Kit<ref>{{Internetquelle |autor=greenTEG AG |url=https://www.greenteg.com/U-Valueen/cases/so-funktioniert-das-uval-sup-gt-sup-kit |titel=U-Value Measurements with greenTEG's U-Value Kit |werk=greenteg.com |abruf=2017-07-04 |sprache=de}}</ref> ]]
Sobald ein Temperaturunterschied zwischen zwei Seiten eines Gebäudeelements entsteht, fließt durch dieses Material Wärme. Die Wärmeflussmethode basiert auf diesem Effekt und misst den U-Wert mittels eines Wärmefluss-Sensors (Innenwand) sowie zwei Temperatursensoren (Innenraumlufttemperatur sowie Außenlufttemperatur). Da Temperaturunterschiede von 5&nbsp;°C für eine zuverlässige Messungen ausreichen, funktioniert diese Methode im In-Situ Einsatz und ermöglicht die einfache Berechnung des U-Wertes jeglicher Baustoffe. Die Wärmeflussmethode ist in Standards (ISO 9869, ASTM C1046 und ASTM C1155) beschrieben. Um Messungen gemäß diesen Standards durchzuführen, muss die Messdauer mindestens 72 Stunden betragen. In der Praxis kann eine kürzere Dauer ausreichen (abhängig vom Baustoff, Dicke sowie Temperaturschwankungen vor Ort), wenn der U-Value einen stabilen Wert erreicht, bevor die benötigten 72h für eine ISO 9869 konforme Messung abgelaufen sind. In Kombination mit einer Software kann die Messung live an einem Laptop mitverfolgt werden, und die gemessenen Werte können für weitere Berechnungsprogramme nutzbar gemacht werden. Somit kann der U-Wert, der ein Indikator für die Beurteilung der wärmetechnischen Eigenschaften der Gebäudehülle darstellt, ohne Materialzerstörung gemessen werden.
 
=== Kritik ===
Bei der Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten werden nur Temperaturdifferenzen aufgrund von Wärmeleitung gemessen, nicht aber Wärmeverluste oder -gewinne durch Wärmestrahlung. Deren Einfluss (beispielsweise bei [[Infrarotstrahlung]] reflektierenden Aluminiumschichten von Wärmedämmmaterialien) auf die Wärmedämmung wird daher nur unzureichend berücksichtigt. Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sowie die Relevanz des U-Wertes für die Beurteilung der Wärmeverluste eines Gebäudes wird trotz eindeutiger Messungen von einigen bestritten,<ref name="Bausanierung von Guido F. Moschig">Guido F. Moschig: ''Bausanierung.'' Vieweg+Teubner Verlag, 2008, ISBN 978-3-8351-0183-8, S. 101f. [http://books.google.at/books?id=KUq-EMX1xqsC&printsec=frontcover#PPA101,M1 (books.google.at)]</ref> sogar dann, wenn sie selbst an den Messungen teilgenommen haben (Bossert).<ref name="Bossert">[[EMPA]]: Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit der Außenwand auf den Sonnenenergiegewinn. EMPA-Untersuchungsbericht Nr. 136'788. Dezember 1994.</ref> Diese Kritik wurde inzwischen widerlegt.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.ing-buero-ebel.de/vergleich/keff_lang.htm |titel=Vergleich Solargewinne: Rechnung Meier - Messung Bossert - EnEV |abruf=2024-02-27}}</ref>▼
 
▲Bei der Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten werden nur Temperaturdifferenzen aufgrund von Wärmeleitung gemessen, nicht aber Wärmeverluste oder -gewinne durch Wärmestrahlung. Deren Einfluss (beispielsweise bei [[Infrarotstrahlung]] reflektierenden Aluminiumschichten von Wärmedämmmaterialien) auf die Wärmedämmung wird daher nur unzureichend berücksichtigt. Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sowie die Relevanz des U-Wertes für die Beurteilung der Wärmeverluste eines Gebäudes wird trotz eindeutiger Messungen von einigen bestritten,<ref name="Bausanierung von Guido F. Moschig">Guido F. Moschig: ''Bausanierung.'' Vieweg+Teubner Verlag, 2008, ISBN 978-3-8351-0183-8, S. 101f. [http://books.google.at/books?id=KUq-EMX1xqsC&printsec=frontcover#PPA101,M1 (books.google.at)]</ref> sogar dann, wenn sie selbst an den Messungen teilgenommen haben (Bossert).<ref name="Bossert">[[EMPA]]: Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit der Außenwand auf den Sonnenenergiegewinn. EMPA-Untersuchungsbericht Nr. 136'788. Dezember 1994.</ref>
 
== Typische Werte des Bauwesens ==
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| Fenster mit [[Wärmeschutzverglasung]] || align="right" | 2,4 cm || style="text-align:center" | ca. 1,3
|-
| Fenster gesamt, [[Anforderung Energienachweis Schweiz (2011)]] || style="text-align:center" | – || style="text-align:center" | 1,3
|-
| Lichtbauelement aus [[Polycarbonat]] || align="right" | 5 cm || style="text-align:center" | ca. 0,83
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== Bedeutung für den baulichen Wärmeschutz ==
Ab 1. November 2020 wurde die [[Energieeinsparverordnung]] (EnEV) durch das [[Gebäudeenergiegesetz]] (GEG 2020) ersetzt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bmi.bund.de/DE/themen/bauen-wohnen/bauen/energieeffizientes-bauen-sanieren/energieausweise/gebaeudeenergiegesetz-node.html |titel=BMI - Gebäudeenergiegesetz |hrsg=Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat |offline=ja |archiv-url=https://web.archive.org/web/20211107210743/https://www.bmi.bund.de/DE/themen/bauen-wohnen/bauen/energieeffizientes-bauen-sanieren/energieausweise/gebaeudeenergiegesetz-node.html |archiv-datum=2021-11-07 |abruf=2021-11-07}}</ref> Nach der am 10. Oktober 2009 in Deutschland in Kraft getretenen Verordnung zur Änderung der [[Energieeinsparverordnung]] (EnEV) müssenmussten der Jahres-[[Primärenergiebedarf]] Q<sub>P</sub> und der spezifische [[Transmissionswärmeverlust]] H'<sub>T</sub> (bei Nichtwohngebäuden: mittlere Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsflächen nach Art der Bauteile) eines zu errichtenden Gebäudes bestimmte Grenzwerte einhalten. U-Werte gehen in die Berechnung des Transmissionswärmeverlustes ein und dieser wiederum in die Berechnung des Primärenergiebedarfs. Ferner schreibt die EnEV Grenzwerte des Wärmedurchgangskoeffizienten bestimmter Bauteile vor, wenn diese in bestehenden Gebäuden ausgetauscht oder neu eingebaut werden.▼
 
▲Nach der am 10. Oktober 2009 in Deutschland in Kraft getretenen Verordnung zur Änderung der [[Energieeinsparverordnung]] (EnEV) müssen der Jahres-[[Primärenergiebedarf]] Q<sub>P</sub> und der spezifische [[Transmissionswärmeverlust]] H'<sub>T</sub> (bei Nichtwohngebäuden: mittlere Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsflächen nach Art der Bauteile) eines zu errichtenden Gebäudes bestimmte Grenzwerte einhalten. U-Werte gehen in die Berechnung des Transmissionswärmeverlustes ein und dieser wiederum in die Berechnung des Primärenergiebedarfs. Ferner schreibt die EnEV Grenzwerte des Wärmedurchgangskoeffizienten bestimmter Bauteile vor, wenn diese in bestehenden Gebäuden ausgetauscht oder neu eingebaut werden.
 
Ab 1. November 2020 wurde die EnEV durch das [[Gebäudeenergiegesetz]] (GEG 2020) ersetzt.
 
== Nutzung des U-Wertes zum Abschätzen der Minderung des Jahresheizbedarfs einzelner Bauteile ==
Die „Wärmedurchlässigkeit“ jedes Außenbauteils eines Gebäudes wird durch den U-Wert gekennzeichnet. Der U-Wert ist damit das Maß für dessen Wärmedämmeigenschaft. U-Werte von Wärme übertragenden Außenbauteilen können entweder aus einem Bauteilkatalog entnommen, oder (wenn der Bauteilaufbau im Detail bekannt ist) berechnet werden. Ziel dieses Beitrags ist es, die Auswirkung zusätzlicher Wärmedämmung auf den Heizenergiebedarf eines Bauteils auf einfache Weise mit einem Taschenrechner abschätzen zu können.
 
U-Werte typischer Bauteilaufbauten im deutschen Gebäudebestand sind in einer Untersuchung, sortiert nach Postleitzahlbereichen, zusammengestellt.<ref>{{Internetquelle |autor=Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.&nbsp;V. |url=https://www.zub-systems.de/sites/default/files/downloads/Deutschlandkarte-2009-10.pdf |titel=Katalog regionaltypischer Materialien im Gebäudebestand |werk=www.zub-kassel.de |hrsg=Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.&nbsp;V. |datum=20.10.2019 |abruf=18.12.2020 |sprache=deutsch}}</ref> Sofern genauere Bauteilinformationen vorliegen kann auch ein im Internet nutzbares Berechnungsprogramm herangezogen werden.<ref>{{Internetquelle |autor=Dr. Ralf Plag |url=http://www.bastelitis.de/u-wert-rechner/#ergebnis |titel=U-Wert Rechner |werk=bastelitis |hrsg= |datum= |abruf=18.12.2020 |sprache=deutsch}}</ref>
 
Die Anzahl der Heiztage HT beschreibt die Zahl der Tage im Jahr, an denen die Heizgrenze (eigentlich richtiger: Heizgrenztemperatur) unterschritten wird (d. h. dass die mittlere Tagesaußentemperatur unter der Heizgrenztemperatur liegt). In Deutschland werden die Heiztage nach VDI 2067 auf eine Heizgrenze von 15&nbsp;°C als Mittelwert einer jahrzehntelangen Periode bezogen. Die Heiztage und die mittlere Außentemperatur während der Heizperiode sind klimabedingt ortsabhängig und können z. B.<ref>{{Internetquelle |autor=Bruno Bosy |url=http://www.bosy-online.de/Einstellen_der_Heizkurve/kennwerte_aussentemperatur.pdf |titel=Mittlere Außentemperaturen von deutschen Städten |werk=http://www.bosy-online.de |hrsg= |datum= |abruf=18.12.2020 |sprache=deutsch}}</ref> entnommen werden.
 
Beispiel: Mittlere Außenlufttemperatur für Karlsruhe in der Heizperiode: 6,3&nbsp;°C; Heizgrenze: 15&nbsp;°C; 255 Heiztage; mittlere Raumtemperatur 20&nbsp;°C; Temperaturdifferenz Δ''θ'' an den Heiztagen: (20 – 6,3) K = 13,7 K
 
Der Wärmestrom (Transmissionswärmeverlust durch das Bauteil) ergibt sich zu:
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Aus der Differenz der beiden U-Werte ergibt sich die Minderung des Jahresheizbedarfs für eine 15 m² große Außenwand im Bereich Karlsruhe von ca. 1370 kWh.
 
Die erforderliche Wärmemenge Q einer Heizperiode in kWh lässt sich mit folgender [[Zahlenwertgleichung]] vereinfacht ermitteln (Die Oberfläche A ist in m² einzusetzen):
 
Abhängig von der Klimaregion gilt:
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== Weblinks ==
* [httphttps://www.energiesparhaus.at/denkwerkstattforum/uwertberechnungen.htm Einfache online U-Wert-Berechnung auf energiesparhaus.at]
* [http://www.baustoffkunde.info/k.htm Definition und Formeln zur Berechnung des k-Wertes auf baustoffkunde.info]
* Einführung in die U-Wert-Berechnung und Online-Rechner auf [http://www.bastelitis.de/bauphysik-warmedammung/ www.Bastelitis.de]
* Kostenlose Demoversion der online [http://www.u-wert.net/ U-Wert-Berechnung] auf U-Wert.net
 
* [http://www.bine.info/themen/publikation/bei-fenstersanierung-fundiert-entscheiden/?cHash=3c56085403e12130be562dfcff7695dc&type=333 U<sub>g</sub>-Wert-Messgerät NETZSCH Uglass beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie]
 
Abgerufen von „https://de.wikipedia.org/wiki/Wärmedurchgangskoeffizient“