Die Wärmeleitfähigkeit, formelhaft mit dem griechischen Buchstaben Lambda (λ) abgekürzt, beschreibt, wie gut ein Baustoff Wärme leitet. Sie wird in Watt je Meter und Kelvin (W/(m·K)) angegeben, und je kleiner der Wert, desto besser dämmt das Material. Dieser Beitrag erklärt den Lambda-Wert, die gebräuchlichen Werte für Dämmstoffe, Putze und Mauerwerk und wie sich die Wärmeleitfähigkeit auf R-Wert und U-Wert auswirkt.
Was ist Wärmeleitfähigkeit?
Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, welche Wärmemenge je Sekunde durch eine Materialschicht von einem Meter Dicke und einem Quadratmeter Fläche fließt, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten ein Kelvin beträgt. Sie ist eine Stoffeigenschaft und unabhängig von der Dicke der Schicht. Erst im Zusammenspiel mit der Schichtdicke ergibt sich, wie gut ein Bauteil dämmt.
Nennwert und Bemessungswert
Der Hersteller gibt für Dämmstoffe den Nennwert λᴰ nach der jeweiligen Produktnorm an, etwa nach DIN EN 13162 für Mineralwolle. Für die Berechnung des U-Werts im Gebäudeplan wird dagegen der Bemessungswert verwendet, der Zuschläge für Feuchte und Alterung berücksichtigt und etwa in DIN 4108-4 oder in der Zulassung des Produkts steht. Der Bemessungswert liegt etwas höher als der Nennwert. Der Unterschied beträgt je nach Dämmstoff und Einbaubedingungen meist einige Prozent.
Wärmeleitfähigkeitsstufe
In Datenblättern findet sich die Bezeichnung WLS, etwa WLS 035. Sie ist die Wärmeleitfähigkeitsstufe und entspricht dem Wert in tausendstel W/(m·K), also λ = 0,035. Der ältere Begriff Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) hat dieselbe Bedeutung und wird noch in vielen Unterlagen verwendet.
Einflussfaktoren
Die Wärmeleitfähigkeit hängt von der Rohdichte, der Porenstruktur, der Feuchte und der Temperatur ab. Ruhende Luft leitet mit etwa 0,026 W/(m·K) sehr schlecht, deshalb enthalten Dämmstoffe möglichst viele kleine, geschlossene Luftporen. Wasser leitet mit rund 0,6 W/(m·K) mehr als zwanzigmal besser als Luft. Feuchter Dämmstoff dämmt daher deutlich schlechter.
Richtwerte und Anwendung
Die folgenden Werte sind übliche Größenordnungen. Maßgeblich sind immer die Angaben des Herstellers und die Werte der Zulassung.
| Baustoff | Wärmeleitfähigkeit λ in W/(m·K) |
|---|---|
| Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) | etwa 0,022 bis 0,028 |
| Polystyrol, expandiert (EPS) | etwa 0,031 bis 0,040 |
| Polystyrol, extrudiert (XPS) | etwa 0,030 bis 0,040 |
| Mineralwolle | etwa 0,032 bis 0,040 |
| Holzfaserdämmplatte | etwa 0,036 bis 0,050 |
| Dämmputz | etwa 0,07 bis 0,10 |
| Hochlochziegel, wärmedämmend | etwa 0,07 bis 0,14 |
| Gipsputz | etwa 0,5 |
| Kalkputz | etwa 0,7 |
| Kalkzementputz | etwa 0,9 |
| Normalbeton | etwa 2,0 |
| Stahl | etwa 50 |
Dämmstoffe
Bei den Dämmstoffen liegen die Werte im Bereich von 0,022 bis 0,05. Eine Gesamtübersicht gibt der Beitrag Dämmplatte. Die einzelnen Werkstoffe sind unter Mineralwolle, EPS-Dämmplatte, XPS-Dämmplatte und Holzfaserdämmplatte behandelt.
Putze und Mauerwerk
Putze leiten Wärme deutlich besser als Dämmstoffe und tragen kaum zur Dämmwirkung bei. Eine Ausnahme ist der Dämmputz, der mit leichten Zuschlägen einen Wert von etwa 0,07 bis 0,10 erreicht. Bei Mauerwerk bestimmen Lochbild und Rohdichte die Leitfähigkeit, deshalb liegen moderne Wärmedämmziegel bei 0,07 bis 0,14, schwere Vollsteine bei 0,6 oder mehr. Ein Hochlochziegel mit Dämmfüllung erreicht den niedrigen Wert nur, solange die Füllung trocken bleibt.
R-Wert und Dämmdicke
Aus der Wärmeleitfähigkeit und der Dicke ergibt sich der Wärmedurchlasswiderstand R in m²·K/W nach der Formel R = d / λ. Eine Dämmschicht von 100 mm mit λ = 0,035 hat damit R = 0,1 / 0,035, also rund 2,86 m²·K/W. Die gleiche Dämmwirkung erzielt ein Ziegel mit λ = 0,14 erst bei 400 mm Dicke. Kennzahlen und Einsatzgebiete weiterer Dämmstoffe stellt der Beitrag Dämmstoffe im Vergleich zusammen.
Wärmeleitfähigkeit in der Praxis
Datenblatt lesen
Im Datenblatt wird zwischen Nennwert, Bemessungswert und Wärmeleitfähigkeitsstufe unterschieden. Für Vergleiche zwischen Produkten ist der Nennwert geeignet, für die Berechnung der Bauteile der Bemessungswert. Wer verschiedene Dämmstoffe nur nach dem Preis je Quadratmeter vergleicht, berücksichtigt den Lambda-Wert nicht und braucht bei höherem λ entsprechend mehr Dicke. Für den Vergleich zählt also der Preis je erreichtem R-Wert, nicht je Quadratmeter.
Dämmdicke berechnen
Die erforderliche Dicke ergibt sich aus d = λ · R. Für eine Schicht mit R = 3,5 m²·K/W braucht ein Dämmstoff mit λ = 0,040 rund 140 mm. Bei Außenwänden gilt nach dem Gebäudeenergiegesetz bei der Erneuerung in der Regel ein U-Wert von höchstens 0,24 W/(m²·K). Die Einordnung des U-Werts steht im Beitrag U-Wert.
Feuchte und Alterung
Nasse Dämmstoffe verlieren einen Teil ihrer Wirkung, deshalb müssen sie vor Regen und Baufeuchte geschützt werden. Manche Schaumstoffe altern, indem Zellgase entweichen und Luft eindringt, der Bemessungswert berücksichtigt dies. Bei Innendämmungen ist zusätzlich die Tauwasserbildung zu beachten, siehe Innendämmung und Taupunkt und Tauwasser.
Wärmebrücken
Bauteile mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Beton, Stahl oder Aluminium bilden Wärmebrücken, an denen deutlich mehr Wärme abfließt. Sie sind Ursache für kalte Oberflächen und Schimmelbildung und werden im Beitrag Wärmebrücken erklärt.
Wirkung im Sommer
Die Wärmeleitfähigkeit beschreibt nur, wie schnell Wärme durch eine Schicht fließt. Für den sommerlichen Hitzeschutz kommt die Wärmespeicherfähigkeit hinzu: Schwere Stoffe wie Mauerwerk nehmen Wärme auf und geben sie verzögert ab, leichte Dämmstoffe tun das kaum. Holzfaserdämmplatten verbinden deshalb eine mittlere Wärmeleitfähigkeit mit einer relativ hohen Rohdichte und gelten als günstig im Hitzeschutz.
Abgrenzung zu ähnlichen Kennwerten
Wärmeleitfähigkeit vs. U-Wert
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Stoffeigenschaft, der U-Wert beschreibt ein ganzes Bauteil aus mehreren Schichten einschließlich der Wärmeübergangswiderstände. Er wird in W/(m²·K) angegeben und hängt von allen Dicken und allen λ-Werten ab.
Wärmeleitfähigkeit vs. k-Wert
Der k-Wert ist die ältere Bezeichnung für den U-Wert und keine Stoffgröße. Er ist im Beitrag k-Wert erklärt. Der Lambda-Wert hat mit ihm nur die Einheitsfamilie gemeinsam.
Wärmeleitfähigkeit vs. sd-Wert
Der sd-Wert beschreibt, wie gut Wasserdampf durch eine Schicht diffundiert, die Wärmeleitfähigkeit, wie gut Wärme geleitet wird. Beides ist unabhängig voneinander, ein sehr guter Dämmstoff kann diffusionsoffen oder diffusionsdicht sein. Die Diffusion ist unter Diffusion zusammengefasst.
Wärmeleitfähigkeit vs. g-Wert
Der g-Wert ist der Gesamtenergiedurchlassgrad von Verglasungen und beschreibt, wie viel Sonnenenergie durch das Glas gelangt, nicht die Wärmeleitung. Er wird im Beitrag g-Wert erklärt.
Sicherheit, Lagerung und Entsorgung
Arbeitsschutz
Mineralwolle reizt Haut, Augen und Atemwege, deshalb sind Handschuhe, Schutzbrille, lange Kleidung und bei stäubigen Arbeiten Atemschutz erforderlich. Polystyrol und Polyurethan sind brennbar und werden nicht in der Nähe von Zündquellen geschnitten oder gelagert.
Lagerung
Dämmstoffe lagern trocken, geschützt vor Regen und Bodenfeuchte. EPS und XPS werden vor UV-Strahlung geschützt, weil sie sonst an der Oberfläche vergilben und Schaden nehmen.
Entsorgung
Saubere Reste von Mineralwolle und Schaumstoffen gelten als Bauabfall und werden getrennt gesammelt. Alte Polystyrol-Dämmstoffe können das Flammschutzmittel HBCD enthalten und werden gesondert entsorgt, hier gelten die Vorgaben des örtlichen Entsorgers.
