Die Wärmedurchgangskoeffizienten ψ und χ
Der Wärmedurchgangskoeffizient beschreibt die Transmissionswärmeverluste, die durch eine Wärmebrücke entstehen. Hierbei wird unterschieden, ob es sich um eine linienförmige Wärmebrücke (z.B. ein Balkonanschluss) oder eine punktuelle Wärmebrücke (z.B. Anker in der Fassade) handelt.
Der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient ψ (Einheit: W/(m*K), gesprochen psi) kennzeichnet den pro lfm. zusätzlich auftretenden Wärmeverlust einer linienförmigen Wärmebrücke. Der punktbezogene Wärmedurchgangskoeffizient χ (Einheit: W/K, gesprochen chi) kennzeichnet entsprechend den zusätzlichen Wärmeverlust über eine punktförmige Wärmebrücke.
Der ψ -Wert ist von der Konstruktionsqualität, den Abmessungen und den U-Werten der anschließenden Bauteile abhängig. Dies ist so, da die Wärmebrücke und die angrenzende Konstruktion sich gegenseitig in ihrer Wärmeleitfähigkeit beeinflussen. Damit ändert sich der ψ-Wert, wenn sich die angrenzende Konstruktion ändert, selbst wenn die Wärmebrücke an sich gleich bleibt.
Abbildung 23: Darstellung der Energieverluste durch eine Wand mit durchlaufender Balkonplatte, anhand einer Schnittzeichnung.
In Abbildung 23 ist zu sehen, wie der ψ-Wert für eine ungestört durch die Wand durchlaufende Balkonplatte aussieht. Dieser zusätzliche Wärmeverlust durch die Balkonplatte beeinflusst auch die angrenzende Wand. Praktisch bedeutet das, dass durch den Abfluss der Wärme über die Balkonplatte auch die Wand oberhalb und unterhalb der Wärmebrücke auskühlt. An den Pfeilen, rechts in der Abbildung, ist zu sehen, welchen Weg die Wärmeströme dabei nehmen. Während bei ungestörten Wänden nur horizontale Warmeströme auftreten (in blau dargestellt), sind die Warmeströme in Wärmebrücken dreidimensional (in gelb dargestellt). Hieraus wird ersichtlich, warum die Ermittlung von ψ-Werten wesentlich komplexer ist als die von U-Werten.
Der Wärmedurchgangskoeffizient beschreibt die Transmissionswärmeverluste, die durch eine Wärmebrücke entstehen. Hierbei wird unterschieden, ob es sich um eine linienförmige Wärmebrücke (z.B. ein Balkonanschluss) oder eine punktuelle Wärmebrücke (z.B. Anker in der Fassade) handelt.
Der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient ψ („ψ-Wert") kennzeichnet den pro laufenden Meter zusätzlich auftretenden Wärmeverlust einer linienförmigen Wärmebrücke. Der punktbezogene Wärmedurchgangskoeffizient χ („χ-Wert") kennzeichnet entsprechend den zusätzlichen Wärmeverlust über eine punktförmige Wärmebrücke.
Auszug aus DIN EN ISO 10211:
Berechnung der längen- und punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten
Die ψ-Werte werden bestimmt nach:
Dabei ist:
- L2D der thermische Leitwert aus einer 2-D-Berechnung des die beiden betrachteten Räume trennenden Bauteils;
- Uj der Wärmedurchgangskoeffizient des die beiden betrachteten Räume trennenden 1-D-Bauteils j;
- lj die Länge, für die der Wert Uj gilt.
Die χ-Werte werden bestimmt nach:
Dabei ist:
- L3D der thermische Leitwert aus einer 3-D-Berechnung;
- Ui der Wärmedurchgangskoeffizient des die beiden betrachteten Räume trennenden 1-D-Bauteils;
- Ai die Fläche, über die der Ui-Wert gilt;
- ψi der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient;
- lj die Länge, über die der ψi-Wert gilt;
- Nj die Anzahl der 2-D-Bauteile;
- Ni die Anzahl der 1-D-Bauteile.
längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient (Definition aus DIN EN ISO 10211):
Quotient aus Wärmestrom im stationären Zustand und dem Produkt aus Länge und Temperaturdifferenz zwischen den Umgebungstemperaturen auf jeder Seite der Wärmebrücke.
punktbezogener Wärmedurchgangskoeffizient (Definition aus DIN EN ISO 10211):
Quotient aus Wärmestrom im stationären Zustand und der Temperaturdifferenz zwischen den Umgebungstemperaturen auf jeder Seite der Wärmebrücke.
