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Thermodynamik

Wärmedurchgang berechnen (U-Wert)

Q̇ = U · A · ΔT

Berechnet den Wärmestrom durch ein Bauteil aus U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient), Fläche und Temperaturdifferenz.

Wärmestrom (Q̇):
Werte eingeben und berechnen

Variablen-Erklärung

U = U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) in W/(m²·K)
A = Bauteilfläche in Quadratmeter (m²)
ΔT = Temperaturdifferenz in Kelvin (K)

Wärmedurchgang – Formel und Bedeutung

Der Wärmedurchgang beschreibt den Wärmestrom durch ein mehrschichtiges Bauteil (Wand, Fenster, Dach), der sowohl Wärmeleitung als auch Wärmeübergang an den Oberflächen umfasst:

Q̇ = U · A · ΔT

GrößeSymbolEinheitBedeutung
WärmestromWWärmeverlust pro Sekunde
U-WertUW/(m²·K)Wärmedurchgangskoeffizient
FlächeABauteilfläche
TemperaturdifferenzΔTKTinnen − Taußen

Typische U-Werte von Bauteilen

BauteilU-Wert [W/(m²·K)]Beschreibung
Außenwand – Bestand (ungedämmt)1,5–2,5Mauerwerk ohne Dämmung
Außenwand – Neubau (GEG)0,20–0,24Mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS)
Außenwand – Passivhaus≤ 0,10Hochgedämmte Konstruktion
Dach/oberste Decke – Bestand1,0–2,0Ungedämmt
Dach – Neubau (GEG)≤ 0,20Mit Zwischensparrendämmung
Fenster – Einfachverglasung5,0–6,0Alt, sehr schlechte Dämmung
Fenster – Zweischeiben-ISO1,0–1,3Standard, Argon-Füllung
Fenster – Dreischeiben0,5–0,8Passivhaus-Standard
Haustür1,0–2,0Je nach Ausführung
Bodenplatte (ungedämmt)0,6–1,0Beton auf Erdreich

Berechnungsbeispiele

Beispiel 1: Wärmeverlust Außenwand

Ungedämmte Bestandswand: U = 1,8 W/(m²·K), A = 30 m², ΔT = 25 K (20 °C innen, −5 °C außen):

  • Q̇ = 1,8 × 30 × 25 = 1.350 W = 1,35 kW

Beispiel 2: Gleiche Wand nach Sanierung

Nach WDVS-Sanierung: U = 0,22 W/(m²·K), A = 30 m², ΔT = 25 K:

  • Q̇ = 0,22 × 30 × 25 = 165 W
  • Einsparung: 1350 − 165 = 1185 W ≈ 88 % weniger Wärmeverlust

Beispiel 3: Gesamtwärmeverlust Einfamilienhaus

Einfamilienhaus, ΔT = 20 K (20 °C innen, 0 °C außen):

BauteilU [W/(m²·K)]A [m²]Q̇ [W]
Außenwände0,24120576
Dach0,1880288
Fenster1,1020440
Bodenplatte0,3080480
Summe1.784 W ≈ 1,8 kW

Zusammenhang U-Wert, R-Wert und Lambda

Der U-Wert ergibt sich aus dem Gesamtwärmewiderstand Rges: U = 1 / Rges

Rges = Rsi + Σ(d/λ) + Rse, wobei Rsi = 0,13 m²K/W (innen) und Rse = 0,04 m²K/W (außen) die Oberflächenwiderstände sind.