Wärmeverlust berechnen

Um Wärmeverluste in Ihrem Haus berechnen zu können, benötigen Sie einige Werte, darunter die Wärmeleitfähigkeit (k oder λ) in W/mK und die Dicke des Dämmmaterials.

Daraus lassen sich der U-Wert und der Wärmedurchlasswiderstand R ausrechnen. Der U-Wert gibt an, welche Wärmemenge innerhalb von einer Sekunde durch 1 qm eines Bauteils bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin zur Außentemperatur des Bauteils abgegeben wird. Je niedriger dieser Wert ist, desto weniger Wärme wird durchgelassen. Der R-Wert gibt an, wie gut ein Bauteil den Wärmedurchlass bremsen kann. Hier gilt wiederum, dass ein höherer R-Wert eine bessere Wärmedämmung bedeutet.

Der Wärmeverlust eines Hauses ist vor allem für die Heizkosten relevant: Je mehr Wärmeverlust Sie haben, desto höher fallen Ihre Heizkosten aus. Unser Ratgeber zeigt Ihnen deshalb, wie Sie auch selbstständig den Wärmeverlust berechnen können.

U-Wert berechnen

Um den U-wert zu berechnen, müssen Sie die einzelnen Wärmedurchlasswiderstände (R-Werte) der einzelnen Dämmbauteile kennen.

Die R_si und R_se Werte sind hierbei Wärmeübergangswiderstände. Sie geben den Widerstand an, welcher zwischen der Oberfläche eines Bauteils und seiner Umgebung entstehen. R_si stellt dabei den inneren Wärmeübergangswiderstand gegen Luftschichten dar, während R_se den äußeren Wärmeübergangswiderstand gegen die Außenluft beschreibt. Auf einen ganzen Raum bezogen ist R_si der Übergang von Raumluft zu Außenluft und R_se der Übergang von der Außenwand zur Außenluft.

Alle R-Werte werden addiert und der Kehrwert ergibt den U-Wert.

Die Formel zur Berechnung des U-Werts lautet folgendermaßen:

R = d/λ
R = R_si + R₁ + R₂ + … + R_se

U = 1 / R

Gängige R-Werte

Zunächst schauen wir uns an, welche Wärmeübergangswiderstände es gib, da diese sehr übersichtlich sind:

Wärmeübergangswiderstand	Wärmestrom aufwärts	Wärmestrom horizontal	Wärmestrom abwärts
R_si	0,10	0,13	0,17
R_se	0,04	0,04	0,04

Da die Richtung des Wärmestroms einen Einfluss darauf hat, wie hoch die Werte ausfallen, müssen Sie bei Ihren Wärmeverlust Berechnungen immer überlegen, in welche Richtung der Wärmestrom und somit auch der Wärmeverlust stattfinden. Warme Luft wandert dabei immer zur kalten Luft hin.

Möchten Sie z. B. den Wärmeverlust eines Kellerraumes berechnen, müssen Sie sowohl den horizontalen Wärmestrom nach außen als auch den Wärmestrom nach unten einbeziehen. Für dieses konkrete Beispiel also 0,13 (m²·K)/W und 0,17 (m²·K)/W. Da der Luftwiderstand unter der Erde gleich Null ist, entfällt der R_se. Ansonsten beträgt dieser immer 0,04 (m²·K)/W.

Schwieriger gestaltet sich schon die Übersicht bei einzelnen Bauteilen. Im Folgenden sehen Sie daher eine kleine Auswahl an diversen Dämmstoffen, Mauerwerken, Putzen und Co. samt deren Wärmeleitfähigkeit, aus der sich der R-Wert berechnen lässt.

Bauteile	Wärmeleitfähigkeit λ
Gipskartonplatten	0,21
Mineralwolle	0,035 bis 0,050
Kokosfaserplatten	0,046
Gips	0,35
Leichtbeton Wandplatten	0,29 bis 0,58
Schaumgummi	0,06
Dachpappe	0,17
Klinker	0,81 bis 1,20
Ziegel	0,50 bis 0,96
Beton	1,60 bis 2,10

Um daraus die R-Werte zu berechnen, müssen Sie die Dicke des jeweiligen Materials kennen, welches bei Ihnen verarbeitet wurde.

Beispielsweise: 2,5 cm Gipskartonplatte, λ = 0,21 W/mK

R = d/λ

R = 0,025m/0,21 W/mK = 0,119 (m²·K)/W

Beispielrechnung: Wärmeverlust Außenwand

Wir haben ein Haus mit folgenden Baustoffen:

Innen-Gipsputz: Dicke 15 mm, 0,7 λ
Mineralwolle: Dicke 118 mm, 0,035 λ
Klinker: Dicke 115 mm, 0, 81 λ
Wärmeübergangswiderstand außen: R_se 0,04 (m²·K)/W
Wärmeübergangswiderstand innen: R_si = 0,13 (m²·K)/W

Die R-Werte berechnen Sie mit R = d/λ

Gipsputz: R = 0,015 m/0,7 W/mK = 0,214 (m²·K)/W
Mineralwolle: R = 0,118 m/0,035 W/mK = 3,371 (m²·K)/W
Klinker: R = 0,115 m/0,81 W/mK ) = 0,141 (m²·K)/W

Berechnung

Für die Gesamtzahl R müssen Sie alle R-Werte addieren:

R = 0,04 + 0,13 + 0,214 + 3,371 + 0,141 = 3,896 m²K/W

Wie bereits erwähnt, ist ein hoher R-Wert ein Indikator dafür, dass es sich um einen guten Dämmstoff handelt. In diesem Fall sticht vor allem die Mineralwolle hervor.

Für den U-Wert müssen Sie den Kehrwert vom gesamten R-Wert nehmen:

U = 1 / 3,896 = 0,257 W/(m²·K)

Im Gegensatz zum R-Wert, sollte der U-Wert möglichst gering ausfallen. Bei Außenwänden sollte der U-Wert 0,5 W/(m²·K) nicht überschreiten, was in diesem Beispiel der Fall ist. Anders sieht es bei einer Sanierung aus. Dann darf der U-Wert 0,24 W/(m2·K) nicht überschreiten. In diesem Beispiel müsste also bei einer Sanierung die Dämmung geringfügig verbessert werden, um den Grenzwert zu unterschreiten.