Zuletzt aktualisiert: 2026-06-30

Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit (Formelzeichen λ, auch k) ist eine Stoffeigenschaft, die beschreibt, wie gut ein Material Wärme durch Wärmeleitung transportiert. Definitionsgemäß gilt: Ein Baustoff mit λ = 1 W/(m·K) leitet durch eine 1 m dicke, 1 m² große Schicht bei einer Temperaturdifferenz von 1 K genau 1 Watt Wärmestrom. Je kleiner der λ-Wert, desto schlechter leitet das Material Wärme — und desto besser eignet es sich als Dämmstoff.

Einheiten

W/(m·K) — Watt pro Meter-Kelvin ist die SI-Einheit und der international verbindliche Standard in der Bauphysik, Werkstoffkunde und Wärmetechnik. Die DIN EN 12524, ISO 10456 und das Gebäudeenergiegesetz (GEG) verwenden ausschließlich W/(m·K).

BTU/(hr·ft·°F) — BTU pro Stunde, Fuß und Grad Fahrenheit ist die imperiale Einheit, die in US-amerikanischen Normen (ASHRAE, ICC Energy Code) und im nordamerikanischen HVAC-Bereich gebräuchlich ist. Der Umrechnungsfaktor lautet:

$1 \text{ BTU/(hr·ft·°F)} = 1{,}730735 \text{ W/(m·K)}$

cal/(s·cm·°C) — Kalorien pro Sekunde, Zentimeter und Grad Celsius ist die CGS-Einheit. Sie erscheint in älterer Fachliteratur aus der Zeit vor der SI-Einführung sowie in historischen Werkstoffdatenbanken. Der Umrechnungsfaktor (mit thermochemischer Kalorie, 4,184 J):

$1 \text{ cal/(s·cm·°C)} = 418{,}4 \text{ W/(m·K)}$

λ-Werte typischer Bau- und Dämmstoffe

Stoff	W/(m·K)	BTU/(hr·ft·°F)
Kupfer	401	231,7
Aluminium	237	137,0
Baustahl	50	28,9
Beton	1,7	0,98
Glas	1,0	0,578
Wasser (20 °C)	0,598	0,346
Fichtenholz	0,13	0,075
Mineralwolle (Glas-/Steinwolle)	0,035–0,040	0,020–0,023
EPS (expandiertes Polystyrol)	0,032–0,038	0,018–0,022
XPS (extrudiertes Polystyrol)	0,030–0,036	0,017–0,021
Ruhende Luft	0,026	0,015

Die Werte für Mineralwolle, EPS und XPS entsprechen den Deklarationswerten gemäß DIN EN 13162 ff. Der tatsächliche λ-Wert eines Produkts ist dem Technischen Datenblatt des Herstellers zu entnehmen.

Umrechnungstabelle

Von	nach W/(m·K)	nach BTU/(hr·ft·°F)	nach cal/(s·cm·°C)
1 W/(m·K)	1	0,577789	0,002390
1 BTU/(hr·ft·°F)	1,730735	1	0,004136
1 cal/(s·cm·°C)	418,4	241,9	1

λ-Wert und Wärmedurchlasswiderstand R

Wärmeleitfähigkeit (λ) und Wärmedurchlasswiderstand (R) sind über die Schichtdicke d verknüpft:

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

mit d in Metern und λ in W/(m·K) ergibt sich R in m²·K/W. Eine 16 cm dicke Mineralwollschicht (λ = 0,035 W/(m·K)) hat demnach:

$R = \frac{0{,}16}{0{,}035} \approx 4{,}57 \text{ m²·K/W}$

Das GEG und die DIN 4108-2 legen Mindest-R-Werte für Außenwände, Dach und Boden fest. Aus dem geforderten R-Wert und dem bekannten λ-Wert eines Dämmstoffs lässt sich die erforderliche Mindestdicke direkt berechnen: $d = R \cdot \lambda$.

Der in US-amerikanischen Normen verwendete R-Wert in hr·ft²·°F/BTU entspricht dem SI-R-Wert multipliziert mit dem Faktor 5,678.

Hinweise zur Anwendung

Einen Wert in beliebiger Einheit eingeben — die übrigen Felder werden automatisch aktualisiert. Zur Orientierung: 0,04 W/(m·K) entspricht dem Bereich typischer Wärmedämmstoffe; 50 W/(m·K) liegt im Bereich von Baustahl; 401 W/(m·K) entspricht der Wärmeleitfähigkeit von Kupfer.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie rechnet man W/(m·K) in BTU/(hr·ft·°F) um?

Den Wert in W/(m·K) mit 0,577789 multiplizieren ergibt BTU/(hr·ft·°F). Umgekehrt gilt: BTU/(hr·ft·°F) × 1,730735 = W/(m·K). Beispiel: Kupfer hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 401 W/(m·K), was 401 × 0,5778 ≈ 231,7 BTU/(hr·ft·°F) entspricht.

Welche Wärmeleitfähigkeit haben gängige Baustoffe und Werkstoffe?

Die Wärmeleitfähigkeit (λ-Wert) schwankt stark: Kupfer ≈ 401 W/(m·K), Aluminium ≈ 237 W/(m·K), Baustahl ≈ 50 W/(m·K), Beton ≈ 1,7 W/(m·K), Glas ≈ 1,0 W/(m·K), Fichtenholz ≈ 0,13 W/(m·K), Mineralwolle ≈ 0,035–0,040 W/(m·K), EPS (Styropor) ≈ 0,032–0,038 W/(m·K) und ruhende Luft ≈ 0,026 W/(m·K). Ein niedrigerer λ-Wert bedeutet bessere Wärmedämmung.

Was ist der λ-Wert und wie hängt er mit dem R-Wert zusammen?

Der λ-Wert (Wärmeleitfähigkeit) gibt an, wie gut ein Baustoff Wärme leitet — je kleiner der Wert, desto besser die Dämmwirkung. Der Wärmedurchlasswiderstand R ergibt sich aus Schichtdicke d und λ-Wert: R = d / λ (in m²·K/W). Eine 12 cm dicke Mineralwolleschicht mit λ = 0,035 W/(m·K) ergibt R = 0,12 / 0,035 ≈ 3,43 m²·K/W.

Die DIN 4108 und das Gebäudeenergiegesetz (GEG) legen Mindest-R-Werte für Gebäudeteile fest; aus dem geforderten R-Wert lässt sich die notwendige Dämmstoffdicke direkt ableiten.

Was ist die Einheit cal/(s·cm·°C) und wann wird sie verwendet?

Cal/(s·cm·°C) — Kalorien pro Sekunde, Zentimeter und Grad Celsius — ist die CGS-Einheit der Wärmeleitfähigkeit. Eine cal/(s·cm·°C) entspricht 418,4 W/(m·K) (mit der thermochemischen Kalorie: 1 cal = 4,184 J). Die Einheit findet sich in älterer physikalischer und chemischer Fachliteratur sowie in Werkstoffdatentabellen aus der Zeit vor der SI-Einführung. In der modernen Bauphysik und Werkstofftechnik wird ausschließlich W/(m·K) verwendet.