Was ist der Lambda-Wert?

Der Lambda-Wert ist die Wärmeleitfähigkeit eines Materials und beschreibt, wie gut es Wärme durch sich hindurch transportiert. Die Einheit zeigt, wie viel Wärmeleistung durch eine dicke Schicht bei Temperaturunterschied fließt. Kleine -Werte stehen für gute Dämmung.

Was ist gute Wärmeleitfähigkeit?

Gute Wärmeleitfähigkeit bedeutet einen hohen -Wert, wenn ein Material Wärme schnell weiterleiten soll, zum Beispiel bei Metallen wie Kupfer (etwa ). Für Dämmung ist dagegen eine geringe Wärmeleitfähigkeit gut. Als Dämmstoff gelten Materialien mit unter , zum Beispiel Styropor mit .

Wie lautet die Formel für die Wärmeleitfähigkeit?

Die Wärmeleitfähigkeit kann man aus dem Wärmestrom durch eine Schicht berechnen: . Dabei ist die Wärmeleistung in , die Schichtdicke in , die Fläche in und der Temperaturunterschied in .

Ist die Wärmeleitfähigkeit 0,032 oder 0,035 besser?

Bei Dämmung ist der -Wert besser als , weil der kleinere -Wert weniger Wärme durch das Material lässt. Beide Werte liegen im typischen Bereich von Dämmstoffen. Der Unterschied ist klein, aber dämmt messbar etwas stärker als .

Video

Wärmeleitfähigkeit

Wichtige Inhalte in diesem Video

Wärmeleitfähigkeit einfach erklärt

(00:14)

Wärmeleitfähigkeit Tabelle

(00:58)

Was genau Wärmeleitfähigkeit ist und wo sie zum Einsatz kommt, erfährst du hier im Beitrag und im Video dazu!

Inhaltsübersicht

Wärmeleitfähigkeit einfach erklärt

im Videozur Stelle im Video springen

(00:14)

Die Wärmeleitfähigkeit gibt die Fähigkeit eines Materials an, Wärme zu übertragen. Sie hängt von den physikalischen Eigenschaften des Materials ab. Dabei spielen insbesondere Porosität, Wassergehalt und Dichte eine Rolle.

Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit ermöglichen eine effiziente Wärmeübertragung. Im Gegensatz dazu eignen sich Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit eher zum Dämmen.

Die Wärmeleitfähigkeit hat das Formelzeichen λ (lambda) und die Einheit Watt pro Meter-Kelvin (W/mk).

Übrigens: Die Einheit Watt pro Meter-Kelvin sagt aus, wie viel Watt innerhalb eines Quadratmeters durch eine 1 Meter dicke Schicht transportiert wird, wenn sich die Temperatur um 1 Kelvin ändert.

Wärmeleitfähigkeit Tabelle

im Videozur Stelle im Video springen

(00:58)

Hier findest du einige Wärmeleitfähigkeiten einiger häufig genutzter Materialien untergliedert in Feststoffe, Gase und Flüssigkeiten.

Material	Wärmeleitfähigkeit in W/mK
FESTSTOFFE
Aluminium	200-240
Beton	2,1
Diamant	2300
Edelstahl	15
Glas	0,75-1,0
Gummi	0,16
Holz	0,13
Kupfer	380-400
Messing	120
Stahl	42-58
Ziegelmauerwerk	0,5-1,4
Styropor	0,03
GASE
Luft	0,024
Wasserstoff	0,186
FLÜSSIGKEITEN
Wasser	0,6
Öl	0,13

Übrigens: Was elektrischen Strom gut leitet (Silber, Kupfer), leitet auch Wärme gut. Umgekehrt gilt es aber nicht immer. Beispielsweise leitet der Diamant Wärme sehr gut, jedoch keinen elektrischen Strom.

Wärmeleitfähigkeit Dämmung

Die Wärmeleitfähigkeit spielt besonders bei der Dämmung eine große Rolle. Um beispielsweise den Wärmeaustausch zwischen Hausinnenwand und Hausaußenwand gering zu halten, bieten sich sogenannte Dämmstoffe an. Das sind Stoffe mit einem Lambda-Wert unter 0,1 W/mk. Meist liegt er zwischen 0,025 und 0,04 W/mk. Beispielsweise besitzt Styropor einen Wert von 0,03 W/mk.

Grundsätzlich gilt: Je mehr Luft in einem Material enthalten ist, desto besser ist die Dämmung. Denn Luft weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0,025 W/mk auf und dämmt somit besser als die meisten anderen Stoffe. Dagegen eignet sich Kupfer mit einem Wert um die 390 W/mk sehr gut zum Leiten von Wärme.

Beispielsweise ist im Gewebe eines Wollpullovers viel Luft eingeschlossen, wodurch er wärmt. Wird er jedoch nass, befindet sich eine Menge Wasser im Gewebe. Wasser leitet die Wärme besser als Luft, sodass die dämmende Eigenschaft dahin ist.

Noch besser als Luft dämmt Vakuum, also luftleerer Raum. Denn im Vakuum gibt es keine Wärmeübertragung. Dies macht sich die Vakuumdämmplatte zunutze. Sie ist mit einem Lamda-Wert von 0,004 W/mk aktuell der beste Dämmstoff.

Wärmeübertragung

im Videozur Stelle im Video springen

(01:09)

Die Wärmeleitfähigkeit zeigt dir, wie effizient Wärme innerhalb eines Materials übertragen wird. Wie genau die Wärme übertragen wird, richtet sich dabei nach dem Aggregatzustand.

Feststoffe:
Innerhalb eines Feststoffes wird die Wärme per Wärmeleitung transportiert. Bei Nicht-Metallen funktioniert das über die mechanische Kopplung benachbarter Atome und den darauf folgenden Übergang von Schwingungsenergien. In Metallen sind es zusätzlich die Leitungselektronen, die neben elektrischer Ladung auch mechanische Wärmeenergie transportieren.

Flüssigkeiten / Gase:
In Flüssigkeiten oder Gasen wird die Wärme hauptsächlich über Konvektion, also Strömung übertragen. Denn wenn ein Teil des Fluids erwärmt wird, nimmt seine Dichte ab, steigt dadurch auf und transportiert dadurch die Wärme.

Übrigens: Bei sogenannten Suprafluiden wird ein Material fast auf den absoluten Nullpunkt abgekühlt, sodass eine nahezu unendliche Wärmeleitfähigkeit besteht.

Studyflix vernetzt: Hier ein Video aus einem anderen Bereich

Wärmelehre

Klasse! Jetzt weißt du, was die Wärmeleitfähigkeit aussagt. In der Wärmelehre gibt es aber noch andere wichtige Begriffe. Schau dir hier unser Video zur Wärmelehre an, um auch dort den vollen Durchblick zu haben!

Wärmeleitfähigkeit — häufigste Fragen

(ausklappen)

Was ist der Lambda-Wert?

Der Lambda-Wert ist die Wärmeleitfähigkeit $\lambda$ eines Materials und beschreibt, wie gut es Wärme durch sich hindurch transportiert. Die Einheit $\frac{\text{W}}{\text{m}\cdot\text{K}}$ zeigt, wie viel Wärmeleistung durch eine $1\,\text{m}$ dicke Schicht bei $1\,\text{K}$ Temperaturunterschied fließt. Kleine $\lambda$ -Werte stehen für gute Dämmung.
Was ist gute Wärmeleitfähigkeit?

Gute Wärmeleitfähigkeit bedeutet einen hohen $\lambda$ -Wert, wenn ein Material Wärme schnell weiterleiten soll, zum Beispiel bei Metallen wie Kupfer (etwa $380\text{-}400\,\frac{\text{W}}{\text{m}\cdot\text{K}}$ ). Für Dämmung ist dagegen eine geringe Wärmeleitfähigkeit gut. Als Dämmstoff gelten Materialien mit $\lambda$ unter $0{,}1\,\frac{\text{W}}{\text{m}\cdot\text{K}}$ , zum Beispiel Styropor mit $0{,}03\,\frac{\text{W}}{\text{m}\cdot\text{K}}$ .
Wie lautet die Formel für die Wärmeleitfähigkeit?

Die Wärmeleitfähigkeit kann man aus dem Wärmestrom durch eine Schicht berechnen: $\lambda = \frac{\dot{Q}\cdot d}{A\cdot \Delta T}$ . Dabei ist $\dot{Q}$ die Wärmeleistung in $\text{W}$ , die Schichtdicke in $\text{m}$ , die Fläche in $\text{m}^2$ und $\Delta T$ der Temperaturunterschied in $\text{K}$ .
Ist die Wärmeleitfähigkeit 0,032 oder 0,035 besser?

Bei Dämmung ist der $\lambda$ -Wert besser als , weil der kleinere $\lambda$ -Wert weniger Wärme durch das Material lässt. Beide Werte liegen im typischen Bereich von Dämmstoffen. Der Unterschied ist klein, aber dämmt messbar etwas stärker als .

Wärmelehre verstehen

Die Wärmeleitfähigkeit gehört zur Wärmelehre und beschreibt eine wichtige Eigenschaft von Stoffen. Du vergleichst in der Wärmelehre Stoffe, Temperaturunterschiede und Arten der Wärmeübertragung. So wird klar, warum manche Materialien gut leiten und andere gut dämmen. Im Ingenieurwissenschaftenbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.

zur Videoseite: Wärmeleitfähigkeit