Wärmeübergangskoeffizient
(Bau)Physik
© 2025
Definition
„Der Wärmeübergangskoeffizient ist eine Kenngröße der Bauphysik. Er gibt jenen Wärmestrom an, der auf 1 Quadratmeter Bauteiloberfläche übergeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen der umgebenden Luft und der Bauteiloberfläche 1 Kelvin beträgt. Die physikalische Einheit des Wärmeübergangskoeffizienten ist Watt pro Quadratmeter und pro Kelvin. Somit ist der Wärmeübergangskoeffizient der Kehrwert des Wärmeübergangswiderstandes.“[1] Übliche Formelzeichen sind das α (kleines Alpha) oder ein kleines h (englisch für heat).
Formel
- α = 1/R
LEGENDE
- α = der Wärmeübergangskoeffizient ↗
- / = ein Geteiltzeichen ↗
- R = der Wärmeübergangswiderstand ↗
HINWEIS
Der Wärmeübergangswiderstand wird üblicherweise mit einem rechts tiefgestelltem großen S geschrieben. Siehe mehr unter Wärmeübergangswiderstand ↗
Einheit
- W/(m²·K)
- Watt pro Quadratmeter und Kelvin
Physikalischer Hintergrund
"Besteht zwischen der Oberfläche eines Bauteils und seines Umgebungsmediums ein Temperaturunterschied, kommt es zur Wärmeübertragung vom wärmeren zum kühleren Medium. Weist also beispielsweise ein Bauteil eine höhere Oberflächentemperatur als die Umgebungsluft auf, fließt der Wärmestrom vom Bauteil in die Luft. Ist die Oberflächentemperatur des Bauteils niedriger als die Temperatur des Umgebungsmediums, so nimmt das Bauteil Wärme aus der Umgebung auf."[1]
"Die Wärmeübertragung erfolgt dabei mittels Wärmestrahlung und Wärmekonvektion. Somit errechnet sich der Wärmeübergangskoeffizient aus der Summe dieser beiden Anteile. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Umgebungsluft wird die Wärmeleitung bei der thermischen Berechnung der Gebäudehülle nicht berücksichtigt."[1]
"Je niedriger der Wärmeübergangskoeffizient ist, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft der Grenzschicht zwischen Bauteil und Umgebungsmedium. Bei der Betrachtung eines Bauteils muss der Wärmeübergangskoeffizient sowohl für die Innenseite als auch die Außenseite separat betrachtet werden, da die Werte sehr stark von den Strömungsverhältnissen der Umgebungsluft und der baulichen Ausführung abhängen."[1]
Fußnoten
- [1] Glossar zum Stichwort "Wärmeübergangskoeffizient". EnArgus: Zentrales Informationssystem Energieforschungsförderung. Forschungszentrum Jülich GmbH. 2025. Die Artikel von EnArgus.Wiki unterliegen der Lizenz Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland (CC BY-SA 3.0 DE).
- [2] "Die Wärmeübergangswiderstände unterscheiden sich, je nach dem „Berechnungsziel“. Geht es „nur“ um die Wärme können wir nach DIN 6946 die Werte Rsi = 0,13 und Rse = 0,04 nehmen. Geht es um den Tauwasseranfall dann können wir die Werte Rsi = 0,125 und Rse = 0,043 nehmen. Geht es um Wärmebrücken und Schimmelbildung dann gilt nach DIN 4108-2 Rsi = 0,25 und Rse = 0,04 (genau genommen bei Tinnen 20°C und Taußen -5°C)" Dabei unterscheiden man Innenwiderstände "Rsi" und Außenwiderstände "Rsa". In: BKBTV-Tutorial, abgerufen am 12. März 2025. Siehe auch Wärmeübergangswiderstand ↗