Wärmestrom, R-Wert, U-Wert

Wärmedurchgang und Wärmestrom

Wärmedurchgang

Der Wärmestrom (${\dot {Q}}$, $\Phi _{th}$ oder auch nur $\Phi$) beschreibt die Menge an Wärmeenergie die in einer Zeitspanne von einem Ort höherer Temperatur zu einem Ort mit niedrigerer Temperatur übertragen wird. Der Wärmestrom wird in W gemessen.

Dabei setzen unterschiedliche Bauteile dem Wärmeübergang einen Widerstand (R) entgegen und vermindern diesen.

Die Summe aller einzelnen Widerstände ist der gesamte Wärmewiderstand des Bauteils ($R_{ges}$).

In der Skizze ist der Wärmetransport des Raums mit der Innentemperatur $T_{i}$ zur Außenluft mit der geringeren Temperatur $T_{e}$ gezeigt. Dabei hat die Wand eine Oberflächentemperatur $T_{si}$, das "S" steht für das englische Wort "Surface" oder auf deutsch Oberfläche. Die niedrigere Oberflächentemperatur entsteht durch einen Übergangswiderstand ($R_{si}$) zwischen Innen und Wandoberfläche und führt bei ungedämmten Altbau-Wänden oft zu Problemen. Je nach Ausführung der Wand ($R_{W}$) verringert sich die Temperatur in der Wand weiter bis zur Dämmschicht ($R_{D}$). Die Dämmschicht erschwert den Wärmetransport erheblich. Auf der Außenseite der Wand stellt sich die Temperatur $T_{se}$ ein, die höher als die Außentemperatur ist. Schließlich wird über einen Übergangswiderstand $R_{se}$ die Wärme an die Außenluft abgegeben.

Die Wand setzt dem Wärmestrom den Wärmewiderstand $R_{ges}=R_{si}+R_{W}+R_{D}+R_{se}$ entgegen.

Die Wärmewiderstände $R_{si}$ und $R_{se}$ sind abhängig von Luftbewegungen, Richtung des Wärmestroms und einigen weiteren Faktoren. Bei der Berechnung werden dafür Normwerte angenommen. Bei waagrechtem Wärmestrom wie bei einer Wand beträgt $R_{si}=0,13[m^{2}K/W]$ und $R_{se}=0,04[m^{2}K/W]$.