Wärmeleitfähigkeit (Formelzeichen λ, Lambda) gibt an, wie viel Wärme ein Stoff leitet. Der Wert wird in W/(m·K) angegeben und nennt den Wärmestrom in Watt durch eine Schicht von 1 m Dicke und 1 m² Fläche bei 1 Kelvin Temperaturunterschied. Je kleiner λ, desto besser dämmt der Baustoff.
Das Wichtigste in Kürze
- Lambda misst die Dämmwirkung des Materials selbst, unabhängig von der Dicke. Niedrige Werte bedeuten gute Dämmung.
- Der Nennwert gilt unter Prüfbedingungen. Für Nachweise zählt der Bemessungswert mit Zuschlägen für Feuchte und Alterung.
- Die Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) nennt den Wert in Tausendsteln, zum Beispiel WLG 035 für 0,035 W/(m·K).
- Aus λ und Dicke ergibt sich der Wärmedurchlasswiderstand R, aus der Summe aller Schichten der U-Wert.
Definition und Abgrenzung
Wärme fließt immer vom warmen zum kalten Bereich. Wie schnell, hängt vom Stoff ab. Ruhende Luft leitet schlecht (rund 0,026 W/(m·K)), Wasser gut (rund 0,6 W/(m·K)), Metalle sehr gut. Dämmstoffe bestehen deshalb aus Material mit vielen kleinen, luftgefüllten Poren. Die Luft in den Poren wird am Strömen gehindert und wirkt als eigentliche Dämmschicht.
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Stoffeigenschaft. Sie ist von der Dicke unabhängig. Davon zu unterscheiden sind:
- Wärmedurchlasswiderstand R: beschreibt eine Schicht und enthält die Dicke. Einheit m²·K/W.
- U-Wert: beschreibt das ganze Bauteil einschließlich der Übergangswiderstände innen und außen. Einheit W/(m²·K), siehe U-Wert.
- Wärmespeicherfähigkeit: beschreibt, wie viel Wärme ein Stoff aufnimmt, siehe Wärmespeicherfähigkeit.
Berechnung und Zusammenhang mit R-Wert und U-Wert
Für eine Schicht gilt R = d / λ, mit d als Dicke in Metern. Beispiel: 14 cm Dämmung mit λ 0,035 ergeben R = 0,14 / 0,035 = 4,0 m²·K/W. Bei mehrschichtigen Bauteilen werden die R-Werte addiert. Dazu kommen die Wärmeübergangswiderstände an der Innenseite (Rsi) und der Außenseite (Rse). Bei einer Außenwand rechnet man häufig mit Rsi 0,13 und Rse 0,04 m²·K/W.
Der U-Wert ist der Kehrwert der Summe: U = 1 / (Rsi + ΣR + Rse). Im Beispiel ergibt sich allein für die Dämmschicht U = 1 / (0,13 + 4,0 + 0,04) etwa 0,24 W/(m²·K). Die Bestandswand verbessert den Wert zusätzlich. Das ist eine Überschlagsrechnung. Verbindlich sind die Verfahren der DIN EN ISO 6946 und der Energieberater.
Nennwert, Bemessungswert und Wärmeleitfähigkeitsgruppe
Hersteller geben den Nennwert (auch Nennwert λD) an. Er wird unter standardisierten Prüfbedingungen bestimmt, die Prüftemperatur beträgt 10 Grad Celsius mittlere Temperatur. Der Nennwert ist bei der Konformitätserklärung des Produkts zu finden.
Der Bemessungswert berücksichtigt den realen Einsatz. Er enthält Zuschläge für Feuchte im Bauteil, Alterung und Einbau. Für Nachweise nach Gebäudeenergiegesetz darf nur der Bemessungswert verwendet werden. Er ergibt sich aus Tabellenwerten, zum Beispiel in DIN 4108-4, aus Zulassungen oder nach EN ISO 10456 aus dem Nennwert.
Die Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) fasst Produkte in Stufen zusammen. Die Zahl nennt den Höchstwert in Tausendsteln. WLG 035 steht für λ von höchstens 0,035 W/(m·K). Gebräuchlich sind unter anderem WLG 032, 035, 038, 040 und 045. Der Begriff stammt aus älteren Normen. Heute wird teils von Wärmeleitfähigkeitsstufe (WLS) gesprochen. Im Handel hat sich die WLG-Angabe gehalten.
Vergleichstabelle Baustoffe
Die Werte sind gerundete Richtwerte für den trockenen Zustand. Produktspezifische Angaben können abweichen.
| Baustoff | λ ca. in W/(m·K) | Einordnung |
|---|---|---|
| PIR, PUR-Hartschaum | 0,022 bis 0,028 | sehr gut dämmend |
| EPS, XPS | 0,030 bis 0,040 | gut dämmend |
| Mineralwolle | 0,032 bis 0,040 | gut dämmend |
| Holzfaser, Zellulose | 0,036 bis 0,045 | gut dämmend, Sommerwärmeschutz |
| Schaumglas | 0,040 bis 0,050 | wasserfest, druckfest |
| Hochlochziegel, gefüllt | 0,08 bis 0,12 | Wandbaustoff |
| Porenbeton | 0,08 bis 0,16 | Wandbaustoff |
| Vollholz | rund 0,13 | Konstruktionsholz |
| Kalkputz, Gipsputz | 0,5 bis 0,8 | Putz |
| Kalksandstein | 0,5 bis 1,1 | je nach Rohdichte |
| Beton, Stahlbeton | etwa 2,0 bis 2,3 | schlecht dämmend |
| Stahl | etwa 50 | sehr gut leitend |
Einfluss von Feuchte, Temperatur und Rohdichte
- Feuchte: Wasser leitet Wärme rund 20 Mal besser als Luft. Wird ein Dämmstoff nass, steigt λ stark an. Das Dämmvermögen sinkt, und feuchte Dämmung verliert dazu oft an Formstabilität. Deshalb sind Dichtigkeit, Dampfbremse und Perimeterdämmstoffe mit geringer Wasseraufnahme so wichtig (siehe Perimeterdämmung).
- Temperatur: λ steigt in der Regel mit der Temperatur. Der Nennwert gilt bei 10 Grad Celsius. Im Sommer unter einem heißen Dach ist die Wärmeleitfähigkeit etwas höher.
- Rohdichte: bei mineralischen Baustoffen steigt λ mit der Rohdichte, weil weniger Luft in den Poren steckt. Leichtere Steine dämmen besser, tragen aber weniger.
- Alterung: bei Hartschäumen mit Treibgasen kann sich der Wert über die Jahre ändern. Der Nennwert berücksichtigt diesen Effekt bereits.
Anwendung in Neubau und Bestand
Bei der Planung bestimmt λ, wie dick gedämmt werden muss. Um denselben U-Wert zu erreichen, braucht ein Dämmstoff mit λ 0,040 etwa 14 Prozent mehr Dicke als einer mit λ 0,035. Bei Sparrenhöhen oder Platzmangel zählen niedrige Werte (siehe Zwischensparrendämmung). Beim Wärmedämmverbundsystem bestimmt λ die Dicke der Fassadendämmung. Im Bestand gelten für alte Wände Schätzwerte aus Tabellen, die genaue Messung ist selten möglich. Bei Innendämmung (siehe Innendämmung) kommt es zusätzlich auf das Feuchteverhalten an.
Ein niedriger λ-Wert allein löst nicht alles. Wärmebrücken, Luftdichtheit und der Einbau entscheiden mit, ob der Wert in der Praxis erreicht wird (siehe Wärmebrücke).
Kosten und Wirtschaftlichkeit
Dämmstoffe mit niedrigem λ sind pro Quadratmeter meist teurer, benötigen aber weniger Dicke. Das lohnt bei knappem Platz, etwa bei Sparren oder Innendämmung. Die Materialkosten liegen je nach Art und Dicke grob zwischen einigen Euro und rund 30 Euro pro Quadratmeter. Entscheidend ist der Preis je erreichtem Wärmedurchlasswiderstand und nicht der Preis je Zentimeter. Regionale Unterschiede und Marktlage spielen eine Rolle.
Typische Fehler
- Vergleich von Nennwert und Bemessungswert. Für Nachweise zählt der Bemessungswert.
- Dicke und Wärmeleitfähigkeit verwechseln. Ein dicker Stein dämmt nicht automatisch gut.
- Angaben für trockene Stoffe auf feuchte Bauteile übertragen.
- Einzelne λ-Werte ohne Wärmebrücken und Befestiger betrachten.
- Falsche Einheit: W/(m·K) ist nicht W/(m²·K).
Prüfung und Nachweis
Die Wärmeleitfähigkeit wird im Labor nach Normverfahren gemessen, etwa mit dem Plattengerät. Im Gebäude lässt sich der U-Wert vor Ort messen (Wärmestrommessung), was jedoch aufwändig ist. Für den Nachweis genügen meist die Produktdaten und die Rechenverfahren. Für den Energieausweis und Förderanträge liefert der Energieberater die Berechnung. Eine verbindliche Aussage im Einzelfall treffen Sachverständige.
Häufige Fragen zu Wärmeleitfähigkeit
Was bedeutet WLG 035?
WLG 035 bedeutet, dass die Wärmeleitfähigkeit höchstens 0,035 W/(m·K) beträgt. Die Zahl ist der Wert in Tausendsteln. Je kleiner die Zahl, desto besser die Dämmwirkung.
Was ist besser, ein niedriger oder ein hoher Lambda-Wert?
Für Dämmstoffe ist ein niedriger Wert besser, weil weniger Wärme fließt. Für Speichermassen oder Heizflächen kann ein hoher Wert gewünscht sein, etwa bei Metall oder Estrich mit Fußbodenheizung.
Was ist der Unterschied zwischen Nennwert und Bemessungswert?
Der Nennwert wird unter Prüfbedingungen bestimmt. Der Bemessungswert enthält Zuschläge für Feuchte, Alterung und Einbau. Für Berechnungen nach Gebäudeenergiegesetz wird der Bemessungswert genutzt.
Wie rechnet man vom Lambda-Wert auf den U-Wert?
Zuerst wird der Wärmedurchlasswiderstand je Schicht als Dicke geteilt durch λ berechnet. Dann werden alle Schichten und die Übergangswiderstände addiert. Der U-Wert ist der Kehrwert dieser Summe.
Wird Dämmung mit der Zeit schlechter?
Bei trockenem, geschütztem Einbau bleibt die Wirkung über Jahrzehnte erhalten. Feuchte, Setzung oder mechanische Schäden können sie mindern. Der Bemessungswert berücksichtigt übliche Alterungseffekte.
Ändert sich die Wärmeleitfähigkeit mit der Temperatur?
Ja, meist steigt sie leicht mit der Temperatur. Normwerte beziehen sich auf eine mittlere Temperatur von 10 Grad Celsius. Für den baupraktischen Nachweis ist das ausreichend.
Verwandte Begriffe
U-Wert, Wärmebrücke, Wärmespeicherfähigkeit, Dachdämmung, Perimeterdämmung
