Ab wie viel Zentimetern Dämmung tritt keine Verbesserung des U-Wertes mehr ein?
Der Wärmedurchgangskoeffizient, auch U-Wert genannt, dient als Maß für den Wärmeverlust durch ein Bauteil hindurch und zur Beurteilung der Dämmeigenschaften. In der Bauphysik beschreibt der U-Wert die Menge der Wärmeenergie, die pro Zeiteinheit durch einen Quadratmeter eines Bauteils bei einer Temperaturdifferenz von einem Kelvin hindurchgeht. Entsprechend wird der Wärmedurchgangskoeffizient in der Einheit W/(m²·K) angegeben.
Ein niedriger U-Wert bedeutet, dass das Bauteil gut gedämmt ist und wenig Wärmeverluste entstehen. Bei der Berechnung des U-Wertes werden alle Bauteilschichten berücksichtigt – maßgebend ist hierbei jedoch die Schichtdicke der Dämmung.
Grundsätzlich sinkt der U-Wert weiter, je mehr Dämmung verbaut wird. Allerdings steigen mit zunehmender Dämmstoffdicke gleichzeitig auch die Kosten und der Platzbedarf. Daher stellt sich schnell die Frage, welche Dämmstärke optimal ist und ab welcher Größenordnung keine (wesentliche) Verbesserung des U-Wertes mehr eintritt.
UPDATE (07.05.2024): In folgendem Artikel erhältst Du eine kostenfreie Excel-Vorlage für die Berechnung des U-Wertes homogener Bauteile:
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Rechnerischer Zusammenhang zwischen Dämmstärke und U-Wert
Mathematisch betrachtet, konvergiert der U-Wert bei einer Erhöhung der Dämmstärke gegen Null. Dieser Extremwert wird rechnerisch niemals erreicht – theoretisch gesehen wird also mit jeder Vergrößerung der Dämmstoffdicke eine Verbesserung des U-Wertes erzielt. Diese Verbesserung fällt jedoch ab einem gewissen Punkt so gering aus, dass sie wirtschaftlich und bautechnisch nicht mehr sinnvoll ist.
Die nachfolgende Rechenvorlage stellt den Zusammenhang zwischen der Dicke der Dämmung und dem U-Wert des Bauteils grafisch dar. Als Grundlage für die Berechnung wird die Dämmung einer Außenwand mit einem ursprünglichen U-Wert von 2,0 W/(m²·K) angenommen.
Der Wert der Wärmeleitfähigkeit kann in Abhängigkeit des verwendeten Dämmstoffes manuell angepasst werden. In der Datei sind einige beispielhafte Werte für häufig verwendete Materialien hinterlegt.
Die Wärmeleitfähigkeit λ (“Lambda”) besitzt die Einheit W/(m·K) und ist ein Indikator dafür, wie gut sich ein Baustoff als Dämmmaterial eignet. Hierbei gilt ebenso wie beim U-Wert, dass der niedrigere Wert zu bevorzugen ist.
Am Beispiel eines Dämmstoffes mit λ = 0,032 W/(m·K) ist zu erkennen, dass die ersten Zentimeter der Dämmschicht den mit Abstand größten Effekt erzielen. Je mehr Dämmung eingebaut wird, desto geringer fällt die Verbesserung des U-Wertes aus.
Die ersten 10 cm der Dämmung erzielen in diesem Fallbeispiel eine Verbesserung des U-Wertes um 86,2 % gegenüber der ungedämmten Variante. Durch eine 20 cm starke Dämmung wird der U-Wert insgesamt um 92,6 % verbessert beziehungsweise um 6,4 % gegenüber der 10 cm dicken Dämmschicht.
Ab einer Stärke von 20 cm ändert sich der U-Wert kaum noch. Bei einer Erhöhung der Dämmstärke von 20 cm auf 30 cm wird der U-Wert lediglich um 2,35 % verringert.
Werden Dämmstoffe mit einem niedrigeren λ-Wert verwendet, fällt dieser Effekt umso deutlicher aus.
Rechenvorlage Dämmstärke / U-Wert
unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten λ