Wärmedurchlasswiderstand R

Der Wärmedurchgangswiderstand R_T setzt sich aus den thermischen Widerständen der einzelnen Schichten R_i und den beiden Übergangswiderständen R_s (innen und außen) zusammen. Aus der Schichtdicke d und dem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ eines Stoffs berechnet sich der thermische Widerstand R einer Materialschicht wie folgt:

$R = \frac{d}{\lambda}$

Dieser thermische Widerstand R wird als Wärmedurchlasswiderstand bezeichnet. Er hat die Einheit m²K/W. Setzt sich ein Bauteil aus mehreren homogenen Materialschichten zusammen, werden die Wärmedurchlasswiderstände aller Schichten addiert.

$\sum_{i=1}^{n} R_i = \sum_{i=1}^{n} \frac{d_i}{\lambda_i} = \frac{d_1}{\lambda_1}+\frac{d_2}{\lambda_2}+\frac{d_3}{\lambda_3} +\, \ldots \,+ \frac{d_n}{\lambda_n}$

Zur Berechnung des Wärmedurchgangswiderstandes R_T werden neben den Wärmedurchlasswiderständen der einzelnen Schichten auch Wärmeübergangswiderstände für innen und außen benötigt.

Der Wärmeübergang von Luft an ein Bauteil setzt sich aus einem Strahlungs- und einem Konvektionsanteil zusammen. Da im Allgemeinen die Luftströmung außen sehr viel größer ist als in Innenräumen, ist außen der Konvektionsanteil am Wärmeübergang größer – entsprechend ist der Wärmeübergangswiderstand außen deutlich kleiner als innen.

DIN EN ISO 6946 gibt Wärmeübergangswiderstände R_si für innen und R_se für außen an. Für innen unterscheidet man zusätzlich die Richtung des Wärmestroms in horizontal (Wände), aufwärts (Decken) und abwärts (Böden) (siehe Tabelle 3).

Der Wärmedurchgangswiderstand R_T berechnet sich somit wie folgt:

$R_T = R_{si} + \sum_{i=1}^{n} R_i + R_{se} = R_{si} + \sum_{i=1}^{n} \frac{d_i}{ \lambda_i } + R_{se}$