Wärmeübergangswiderstand
In diesem Video lernst du alles über den Wärmeübergangswiderstand eines Bauteils bei der Übertragung von Wärme von einem Medium auf ein anderes.
Inhaltsübersicht
Definition: Wärmeübergangswiderstand
Bei der Übertragung von Wärme wissen wir, dass die Wärme immer vom wärmeren zum kälteren Medium fließt. Allerdings kann die Wärme dabei nicht ohne Verluste übertragen werden, da der Wärmefluss von einigen Widerständen, gehemmt wird.
Der Wärmeübergangswiderstand tritt dabei beim Wärmeaustausch eines Bauteils an dessen Oberfläche mit seiner Umgebung auf. Deswegen wird der Widerstand mit dem Index „s“ versehen, welches für ‚Surface‘, also englisch für Oberfläche, steht. Man versucht damit den Einfluss von Wärmeleitung , -konvektion und -strahlung , für die Berechnung in der Bauphysik zusammenzufassen.
Die Einheit des Wärmeübergangswiderstands 
wird in 
angegeben. Die Formel lautet:
Dabei handelt es sich bei 
um den Wärmeübergangskoeffizient der Strahlung und bei 
um den der Konvektion
. Die Konduktion wird für diesen Fall vernachlässigt.
Der innere und äußere Wärmeübergangswiderstand
Außerdem können wir noch zwischen dem inneren Wärmeübergangswiderstand 
und dem äußeren Wärmeübergangswiderstand 
eines Bauteils unterscheiden. Die Index ,i´ steht dabei für das englische Wort „internal“, also innen, und beschreibt die beheizte Seite des Bauteils. Der Index ,e´ steht für das englische Wort „external“, also außen, und beschreibt die unbeheizte Seite des Bauteils. Welche Werte dann für diese beiden Wärmewiderstände in der Praxis angenommen werden, kannst du in der Norm DIN EN ISO 6946 für das Bauwesen nachschlagen.
Tabelle- Wärmeübergangswiderstand im Bauwesen
Die folgende Tabelle aus der ISO 6946 enthält die Werte für die Widerstände und gegen Luft, in Abhängigkeit der Lage und der Richtung des Wärmestroms.
Wenn wir einen Blick auf ein Gebäude werfen, dann können wir diese Werte auch ganz anschaulich nachvollziehen.
Darin werden beheizte Räume rot und unbeheizte blau markiert. Außerdem sehen wir noch die Umgebung und das Erdreich. Am einfachsten fangen wir im Dachgeschoß mit unserer Betrachtung an.
Für den inneren Widerstand des beheizten Dachgeschoßes durch das Dach in die Umgebung ergibt sich gemäß eines aufwärts gerichteten Wärmestroms ein Wert von 
. Die Umgebung außerhalb des Gebäudes hat den äußeren Widerstand von 
, wie wir der Tabelle entnehmen können.
Eine Besonderheit in diesem Beispiel ist der unbeheizte Raum im Dach. Denn für ein Bauteil zwischen einem beheizten und einem unbeheizten Raum wird für beide Bauteilseiten immer der innere Wärmeübertragungswiderstand angenommen. Für die Wärmeübergangswiderstände vom beheizten in den unbeheizten Raum ergibt sich für den horizontalen Wärmestrom somit der Wert 0,13 für beide Seiten. Für den aufwärts gerichteten Wärmestrom des 1. Obergeschosses ergibt sich für dieses Bauteil ein Wert von 0,10 für beide Seiten.
Im Kellergeschoss stellt sich ein Wärmestrom in Richtung des Erdreichs ein. Der Wert für in Richtung Erde ist gleich null, da in diesem Bereich weder Strahlung noch Konvektion einen Einfluss haben. Den Wert für den inneren Widerstand können wir aus der Tabelle entnehmen. Für einen abwärts gerichteten Wärmestrom beträgt dieser am Boden 0,17 und für einen horizontal ausgerichteten Wärmestrom beträgt der innere Widerstand 0,13.
Geschafft! Jetzt weißt du, wie du für alle Richtungen des Wärmestroms den Wärmeübergangswiderstand bestimmen kannst!