🧊 Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ
Kurz gefasst
Bestimmung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ von Dämm- und Baumaterialien mit Verfahren der abgeschirmten Heizplatte (GHP) oder Wärmestromsensor (HFM). Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 12667:2002; Bereich λ (GHP): 0,01–0,5 W/(m·K). Das Verfahren umfasst 6 Schritte (insgesamt rund 1 Tage 2 Std. 55 Min.–1 Tage 12 Std. 55 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Zertifizierung von Dämmprodukten (EPS, Wolle, PIR, XPS), Leistungserklärung (DoP) — CE-Kennzeichnung, Gebäudewärmeberechnungen (U-Wert von Trennwänden).
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN 12667:2002
- Kategorie: Bauwesen
- Verfahrensschritte: 6
- Gesamtdauer der Schritte: 1 Tage 2 Std. 55 Min.–1 Tage 12 Std. 55 Min.
- Bereich λ (GHP): 0,01–0,5 W/(m·K)
- Bereich λ (HFM): 0,02–0,5 W/(m·K)
- Genauigkeit (GHP): ±2%
Übersicht
Der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ [W/(m·K)] ist wichtigster Wärmedämmungsparameter von Baumaterialien. Je niedriger λ, desto bessere Wärmedämmeigenschaften. Typische Werte: EPS-Schaum 0,031–0,040, Mineralwolle 0,032–0,040, Beton 1,0–1,5, Ziegel 0,6–0,8, Holz 0,13–0,18.
Norm PN-EN 12667 beschreibt zwei Referenzverfahren: - Abgeschirmte Heizplatte (GHP — Guarded Hot Plate) — absolutes Verfahren, genauestes - Wärmestromsensor (HFM — Heat Flow Meter) — vergleichendes Verfahren, schneller
Wert λ ist unerlässlich für Gebäudewärmeberechnungen (MIiR-Verordnung 2015), Dämmdickenauswahl, Leistungserklärung (DoP) von Baumaterialien und Gebäudeenergiezertifizierung.
Prinzip der Methode
GHP-Verfahren (abgeschirmte Heizplatte): Materialprobekörper bekannter Dicke d wird zwischen Heizplatte (heiß) und Kühlplatte (kalt) platziert. Schutzzone eliminiert seitliche Wärmeverluste. Nach Erreichen des stationären Zustands werden Heizleistung Q, Plattentemperaturen T₁ und T₂ sowie Dicke d gemessen.
λ = Q × d / (A × ΔT) [W/(m·K)]
wobei Q — Heizleistung [W], d — Dicke [m], A — Heizfläche [m²], ΔT = T₁ - T₂ [K].
HFM-Verfahren: analog, aber Wärmeleistung wird von auf Referenzmaterial kalibriertem Wärmestromsensor gemessen.
Anwendungen
- Zertifizierung von Dämmprodukten (EPS, Wolle, PIR, XPS)
- Leistungserklärung (DoP) — CE-Kennzeichnung
- Gebäudewärmeberechnungen (U-Wert von Trennwänden)
- Qualitätskontrolle der Dämmstoffproduktion
- F&E neuer Wärmedämmstoffe
- Bewertung natürlicher Materialdämmung (Zellulose, Hanf, Schafwolle)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Bereich λ (GHP) | 0,01–0,5 W/(m·K) |
| Bereich λ (HFM) | 0,02–0,5 W/(m·K) |
| Genauigkeit (GHP) | ±2% |
| Genauigkeit (HFM) | ±3–5% |
| Probekörperabmessungen | 300×300 mm oder ø300 mm |
| Probekörperdicke | 20–100 mm (typisch) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN 12667:2002
- Titel (PL)
- Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych — Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i przepływomierza cieplnego — Wyroby o dużym i średnim oporze cieplnym
- Title (EN)
- Thermal performance of building materials and products — Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods — Products of high and medium thermal resistance
Schritt-für-Schritt-Verfahren
-
Probekörpervorbereitung
Probekörper auf Geräteabmessungen zuschneiden (z. B. 300×300 mm). Dicke messen (mind. 5 Punkte, Mittelwert). Wiegen (zur Dichteberechnung). Bei 23°C/50% RH mind. 24 h konditionieren.
-
Gerätekonfiguration
Plattentemperaturen einstellen: T_heiß = 35°C, T_kalt = 15°C (Mittelwert 25°C, ΔT = 20 K). Oder gemäß Produktnormanforderungen.
-
Probekörperplatzierung
Probekörper mittig zwischen Platten platzieren. Vollständigen Kontakt sicherstellen (keine Spalten). Bei GHP — Schutzzone prüfen.
-
Messung
Messung starten. Gerät erreicht automatisch stationären Zustand (ΔT-Stabilität < 0,1 K für 30 min). Messzeit: 2–12 h (abhängig von Material).
-
Ergebnisablesung
Software berechnet λ, R (Wärmedurchlasswiderstand), Wärmeleistung. Mind. 3 Wiederholungen durchführen. Mittelwert und Standardabweichung berechnen.
-
Berichterstattung
λ mit Genauigkeit 0,001 W/(m·K) angeben. Messbedingungen angeben (Temperaturen, Probekörperfeuchte, Dichte). Deklarationswert λD gemäß PN-EN ISO 10456 bestimmen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| GHP-Gerät | Netzsch GHP 456, Lambda-Messtechnik, LaserComp FOX | 200.000–500.000 PLN |
| HFM-Gerät | Netzsch HFM 446, LaserComp FOX 314/600, Hukseflux TRSYS | 100.000–300.000 PLN |
| Laborofen | Zur Probekörperkonditionierung (70°C) | 5.000–15.000 PLN |
| Messschieber / Dickenmesser | Zur Probekörperdickenmessung mit Genauigkeit 0,1 mm | 200–1.000 PLN |
| Analysenwaage | Zur Probekörperdichtebestimmung | 5.000–15.000 PLN |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Heizplatten — Temperatur bis 80°C, Verbrennungsgefahr
- Dämmstoffe — Staub (Mineralwolle), FFP2-Maske
- Probekörperschneiden — Vorsicht mit Schneidwerkzeugen
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 12667:2002 — „Thermal performance of building materials and products — Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods — Products of high and medium thermal resistance“.
Wie funktioniert diese Methode?
GHP-Verfahren (abgeschirmte Heizplatte): Materialprobekörper bekannter Dicke d wird zwischen Heizplatte (heiß) und Kühlplatte (kalt) platziert. Schutzzone eliminiert seitliche Wärmeverluste.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Bereich λ (GHP): 0,01–0,5 W/(m·K); Bereich λ (HFM): 0,02–0,5 W/(m·K); Genauigkeit (GHP): ±2%; Genauigkeit (HFM): ±3–5%.
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 1 Tage 2 Std. 55 Min.–1 Tage 12 Std. 55 Min. Das Verfahren umfasst 6 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
GHP-Gerät, HFM-Gerät, Laborofen, Messschieber / Dickenmesser, Analysenwaage. Richtpreis für das Kerngerät (GHP-Gerät): 200.000–500.000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Zertifizierung von Dämmprodukten (EPS, Wolle, PIR, XPS); Leistungserklärung (DoP) — CE-Kennzeichnung; Gebäudewärmeberechnungen (U-Wert von Trennwänden); Qualitätskontrolle der Dämmstoffproduktion; F&E neuer Wärmedämmstoffe; Bewertung natürlicher Materialdämmung (Zellulose, Hanf, Schafwolle).
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Heizplatten — Temperatur bis 80°C, Verbrennungsgefahr; Dämmstoffe — Staub (Mineralwolle), FFP2-Maske; Probekörperschneiden — Vorsicht mit Schneidwerkzeugen.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN 12667.