Was sind U Wert und Wärmedurchgangskoeffizient?
Der U Wert für Fenster gibt an, wie hoch der Wärmeverlust ist, der durch das jeweilige Fenster entsteht. Der Wert wird ermittelt zwischen der Innen- und der Außenseite des Fensters, pro qm Fläche und pro Stunde, bei einem Temperaturunterschied von 1° Kelvin zwischen der Innenseite und der Außenseite. Um diesen Wert festzustellen, kann man das Ergebnis mittels einer Messanlage messen oder durch Berechnung gemäß DIN EN 674 feststellen. Das Ergebnis wird als Wärmedurchgangskoeffizient bezeichnet und in W/ m²K ausgedrückt. W steht dabei für Watt, K für Kelvin.
Je niedriger der U Wert ist, desto besser ist die Wärmedämmung des Fensters. Man muss allerdings deutlich machen, wofür der U Wert ermittelt wurde, denn die Werte können sich auf das ganze Fenster, nur auf die Verglasung oder nur auf die Fensterrahmen beziehen. Dafür gibt es die weiteren Bezeichnungen Uw-Wert, gilt für das ganze Fenster, Uf Wert, gilt ausschließlich für den Fensterrahmen und Ug Wert, gilt ausschließlich für die Verglasung.
Auch für die Fensterzubehörteile, wie Fensterläden, Rollladen und Jalousien werden U Werte nach den gleichen Rechnungsprinzipien ermittelt.
U Werte bei verschiedenen Arten von Fensterglas
| Einfachglas |
U Wert =
|
5,8 W/ m²K |
| Isolierglas |
U Wert =
|
3,0 W/ m²K |
| Wärmedämmglas |
U Wert =
|
1,1 W/ m²K. |
| Spezialverglasung |
U Wert =
|
< 1 W/ m²K |
Über die besonderen Anforderungen an den U Wert bei Passivhäusern gibt der Artikel „Worauf achten bei Passivhausfenstern? Auskunft.
Weitere Informationen auch über die U-Werte anderer Bauteile eines Hauses, speziell eines Fertighauses finden sich bei in dem Artikel Wärmeschutz-Berechnung und U-Wert - für den Bauherrn verständlich gemacht.
Wärmedurchgangskoeffizient
Der Wärmedurchgangskoeffizient, wird als U-Wert bezeichnet. Die Berechnungsmethoden finden sich daher auch unter dem Begriff U Wert. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist allerdings nicht nur beim Fenster und bei den Fensterteilen, Fensterrahmen und Verglasung berechenbar, sondern auch bei allen anderen Bauteilen, die eine Wärmedämmung zwischen Innenseite und Außenseite eines Gebäudes hervorrufen. Dazu gehören z.B. Mauern, Steine und Beton, aber auch Rollos, Jalousien und Rollladen.
Als Transmissionswärmeverlust wird die energetische Qualität der thermischen Hülle eines Gebäudes bezeichnet. Gemeint ist dabei die Qualität der Isolierung, bzw. Wärmedämmung, von Dach, Außenwänden, Fenstern, Decken und Fußböden. Nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) ist für jedes Wohngebäude entsprechend seiner Umschließungsfläche und des Gebäudevolumens ein zulässiger Höchstwert vorgegeben.
Transmissionswärmeverlust nach der EnEV
Der Transmissionswärmeverlust entsteht infolge der Wärmeableitung beheizter Räume über die Umschließungsflächen, wie Dächer, Wände, Fußboden, Decke und Fenster. Nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) stellt der Transmissionswärmeverlust die Temperaturdifferenz in Grad Kelvin des durch die Außenbauteile entweichenden Wärmestroms dar. Dabei gilt die grundsätzliche Regel, dass die Dämmwirkung der Gebäudehülle und damit die Qualität des Wärmeschutzes um so besser ist, je niedriger der Wert der Temperaturdifferenz liegt.
Grenzwerte des Transmissionswärmeverlustes gemäß der EnEV
In der Energieeinsparverordnung (EnEV) wurden Grenzwerte für die Transmissionswärmeverluste von Gebäuden verbindlich festgelegt. Für Nichtwohngebäude mit einem hohen Fensteranteil liegt der zulässige Transmissionswärmeverlust bei 1,55 W/(m²*K). Bei kleineren Gebäuden mit einer oder mehreren Wohnungen ist der Wert niedriger und liegt bei 0,44 W/(m²*K).
Transmissionswärmebedarf
Aufgrund des Wärmeverlustes durch Bauteile wie Fenster, Dächer, und Fußböden, sowie aufgrund von Wärmebrücken fließen insbesondere während der kalten Jahreszeit Wärmeströme vom warmen Gebäudeinneren in die kalte Außen-Umgebung ab. Dies ist der beschriebene Transmissionswärmeverlust. Die Heizwärme, die notwendig ist, um den Wärmeverlust wieder auszugleichen, nennt man Transmissionswärmebedarf. Der Transmissionswärmebedarf lässt sich durch Wärmedämmung und Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz von Bau- und Gebäudeteilen minimieren.
Die Höchstwerte des Jahres-Primärenergiebedarfs und des spezifischen Transmissionswärmeverlustes gemäß § 3 Abs. 1 der EnEV sind bei enev-online nachzulesen.
Informationen über die Möglichkeiten mit einer guten Wärmedämmung die Transmissionswärmeverluste niedrig zu halten, haben wir nachstehend für verschiedene Bereiche beim Hausbau zusammengestellt:
Außenwand
Außenwanddämmung
Fußboden
Fußboden-Wärmedämmung
Dach
Wärmedämmung für das Dach
Fenster
Wie sieht die optimale Wärmedämmung für meine Fenster aus?
Solare Wärmegewinne sind Ergebnisse der passiven Nutzung der Sonnenenergie durch direkte und diffuse Sonneneinstrahlung auf transparente und nicht transparente (opake) Bauteile. Die optimalen Möglichkeiten der Ausnutzung solarer Wärmegewinne sind bereits im Rahmen der Bauplanung mittels der sogenannten Solararchitektur zu berücksichtigen. In Bezug auf die Ausstattung eines Hauses mit Fenstern ist die Ausrichtung des Hauses zur Sonne von entscheidender Bedeutung.
Fenster sind nicht nur Wärmebrücken, die es durch Maßnahmen der Energieeffizienz zu minimieren gilt, sondern sie sorgen auch für Energiegewinne, nämlich solare Wärmegewinne, da durch das Fensterglas nicht nur Wärme verloren geht, sondern bei günstiger Sonnenausrichtung des Hauses unter bestimmten Bedingungen auch Energie gewonnen werden kann.
Maßeinheiten und Anwendungen in der Solararchitektur
Die Maßeinheit für diese Art der passiven Sonnenenergienutzung ist Qs (Q= Wärmemenge s= solar ), ausgedrückt in kWh/a. Der Effekt der solaren Wärmegewinnung wird besonders im Winter bei großflächigen Südverglasungen genutzt, wenn die Sonne flach steht und direkt in die belichteten Räume strahlt.
Für die gleichen Glasflächen müssen im Sommer, wenn die Sonne steil über dem Haus steht, durch Markisen, Jalousien, oder Doppelfassaden Beschattungen vorgenommen werden, um die Räume vor übergroßer solarer Wärmegewinnung (Überhitzung) zu schützen.
Zur Nordrichtung hin sollte die Fensterfläche gering gehalten werden, da hier keine solaren Wärmegewinne möglich sind.
Im engen Zusammenhang mit der solaren Wärmegewinnung steht die Solararchitektur, was in dem Artikel Ökologisches Bauen am Beispiel der Solararchitektur mit verschiedenen Anwendungsbeispielen besonders deutlich zum Ausdruck kommt.
Die Selektivitätskennzahl ist ein Begriff der im Zusammenhang mit Sonnenschutzgläsern eine besondere Bedeutung hat. Für moderne Sonnenschutzgläser stellt sich die schwierige Aufgabe, möglichst viel Licht, also eine hohe Lichtdurchlässigkeit, durchzulassen bzw. zu erzeugen, andererseits aber gleichzeitig einen niedrigen Energiedurchlassgrad zu gewährleisten. Die Selektivitätskennzahl bewertet das Verhältnis der Lichtdurchlässigkeit zur Gesamtenergiedurchlässigkeit, wobei eine hohe Kennzahl erwünscht ist.
Die Formel für die Selektivitätskennzahl S lautet daher:
S = TL / g.
S = Selektivitätskennzahl
TL = Lichtdurchlässigkeit
G = Gesamtenergiedurchlassgrad
Für einen optimalen Sonnenschutz sollte der Wert für die Selektivitätskennzahl bei ca. 1,8 -2 liegen. Dies ist nach den gegenwärtigen Erkenntnissen auch die Grenze des physikalisch Machbaren.
Hier finden Sie einige Beiträge, die sich mit Sonnenschutzglas und Selektivitätskennzahlen befassen:
Schaltbares Sonnenschutzglas hilft beim Energiesparen
Den Durchbruch bei der Entwicklung von schaltbaren Sonnenschutzgläsern vermeldete jetzt EControl-Glas. Lichtdurchlässigkeit und Wärmeeintrag lassen sich je nach Wetterlage und Jahreszeit durch eine Einfärbung des Glases steuern.
Glas im Wintergarten
Sonnenschutzgläser bieten eine Reihe von Vorteilen: Sonnenschutzgläser sind Teil der eingebauten Isolierglasscheibe, d. h. es fallen keine zusätzlichen Bauteile an, sie lassen sich variabel einsetzen, auch bei Sondermodellen und Sondergrößen, behält bei starken Witterungsbelastungen seine Funktionalität und zeigt kein Alterungsverhalten, ist wenig schmutzanfällig und wenig wartungsintensiv.
Sonnenschutzgläser bieten effektiven Sonnenschutz und lassen die Hitze draußen
Um selbst bei hohen Außentemperaturen ein angenehmes Raumklima zu erreichen, ist eine Verglasung der Fenster mit speziellen Sonnenschutzgläsern eine gute und dauerhafte Lösung. Die moderne Technik erlaubt effektiven Schutz vor Überhitzung ohne Verlust an Helligkeit, denn anders als Sonnenbrillen sind Sonnenschutzgläser nicht dunkel getönt, sondern genauso transparent wie klassische Scheiben.
Physikalisch gesehen wird die Lichtdurchlässigkeit auch als Transparenz bezeichnet, es ist damit die Fähigkeit von Materie gemeint, dass elektromagnetische Wellen durch eben diese Materie hindurchgelassen werden. In der Regel wird der Begriff meist für Licht, den für Menschen sichtbaren Bereich elektromagnetischer Strahlung, verwendet.
Mit dem Begriff Lichtdurchlässigkeit werden in der Fenstertechnik die direkt durchgelassenen, sichtbaren Strahlungsmengen im Bereich der Wellenlänge des sichtbaren Lichts (380nm bis 780 nm), gewichtet nach der Helligkeitsempfindung des menschlichen Auges, bezeichnet. Die Lichtdurchlässigkeit wird in Prozent angegeben. Mit der absoluten Bezugsgröße von 100% ist z.B. eine nicht verglaste Maueröffnung gemeint.
Die Lichtdurchlässigkeit wird beim Fenster auch von der Glasdicke und von den unterschiedlichen Bestandteilen und Zusätzen in der Verglasung (Eisenoxyd) beeinflusst. Das heute hauptsächlich verwendete Floatglas verfügt über eine Lichtdurchlässigkeit von 90%. Verwendet man dieses Floatglas zur Herstellung einer Fensterscheibe aus Isolierglas, so werden zwei Floatglas-Scheiben benutzt. Die so entstandene Isolierglasscheibe hat dann nur noch eine Lichtdurchlässigkeit von 80%.
Weitere Informationen über die Lichtdurchlässigkeit bei Fenstern finden Sie auch hier:
Eine Verglasung des Hauses mit dem Superwarmglas iplus 3CL von Interpane spart Energiekosten
Mit einem sehr guten Wärmedämmwert (U Wert) von 0,5 W/m²K, einem Gesamtenergiedurchlassgrad von 55 Prozent und einer Lichtdurchlässigkeit von 72 Prozent entspricht die Verglasung der neuesten Technik. Das heißt: Der hohe G Wert (Gesamtenergiedurchlass) bewirkt, das einfallendes Sonnenlicht das Glas weitgehend ungehindert passiert und den Innenraum erwärmt.
Lichtdurchlässigkeit von Sonnenschutzgläsern
Sonnenschutzgläser besitzen, je nach Wirkungsgrad, eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 50 und 70 % (zum Vergleich: Wärmeschutzgläser haben eine Lichtdurchlässigkeit von ca. 80 %). Diese Werte reichen je nach Fensteranteil völlig aus, um das Rauminnere durch Tageslicht zu erhellen. Einen Blendschutz bieten Sonnenschutzgläser nicht, dieser kann durch zusätzliche Verschattungssysteme wie Jalousien oder Rollos erreicht werden.
Diesen Begriff gibt es in der Fachsprache gar nicht mehr, trotzdem wird er noch häufig benutzt um die Qualität hinsichtlich der Wärmedämmung eines Fensters zu bezeichnen. K-Wert ist eine früher übliche Bezeichnung für den Wärmedämmwert von Fenstern und anderen Bauteilen. Der K-Wert war der Wärmekoeffizient für ein komplettes, fertiges Produkt, wie Mauerstein oder komplettes Fenster, bezog sich also auf das fertige Bauteil, nicht auf einen der zur Herstellung verwendeten Rohstoffe. Der K-Wert war bis zur Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Jahre 2002 die meist verwendete Abkürzung für den Wärmekoeffizienten. Bereits im Oktober 2000 veröffentlichte das Deutsche Institut für Bautechnik in der Bauregelliste, dass die Bezeichnung K-Wert abgeschafft wird. Die Bezeichnung ist abgelöst worden durch den bis heute gebräuchlichen Begriff U-Wert.
Für weitergehende Informationen über den U-Wert finden Sie folgenden Artikel bei Fenster-Tipps24:
Die gemäß der Energieeinsparverordnung (EnEV) für Fenster vorgeschriebenen U-Werte
Sehr häufig wird mit den U Werten von Fenstern geworben, ohne dass man genau weiß, welche U Werte im Rahmen der Energieeinsparverordnung überhaupt vorgeschrieben sind. Im wesentlichen sind für die Energieeffizienz im Hausbau die U Werte für das normale Fenster an sich, die Verglasung des normalen Fensters und die Fenster mit Sonderverglasungen für Schallschutz, Brandschutz und eventuell Durchschusshemmung von Bedeutung.
Artikel, die den Begriff K-Wert verwenden finden Sie bei Hausbautipps24 unter nachfolgenden Links:
Badespass - auch für Portemonnaie und Umwelt
So haben die meisten Pools nur unzureichende Dämmung an den Wänden. Die Erde aber erwärmt sich schon in 145 cm Tiefe selbst im Hochsommer kaum über zehn Grad, so dass im ungedämmten Becken rundum erheblicher Energieverlust entsteht. Eine doppelwandige Isolierung etwa mit Styropool-Isoliersteinen vom Hersteller D&W-Pool erzielt mit einem K-Wert von 0,29 eine extrem geringe Wärmedurchlässigkeit, das Becken verbraucht deutlich weniger Heizenergie.
Anbau Wintergarten
Ein Wintergarten wird aufgrund seines hohen Glasanteils sehr schnell warm und kühlt auch schnell wieder ab. Das ist einerseits (schnell warm werden) im Winter gut, im Sommer ist aber das Gegenteil erforderlich, um ein angenehmes Wohnen zu ermöglichen. Hier spielen U-Wert, G-Wert und K-Wert die entscheidende Rolle.
Die Fugendurchlässigkeit gibt die Dichtigkeit eines Fensters an, besser gesagt, die Undichtigkeit. Bei der Fugendurchlässigkeit handelt es sich nämlich um Undichtigkeiten von Fenstern in den Fugen zwischen dem Flügelrahmen und dem Blendrahmen. Die Fugendurchlässigkeit trägt zwar zur erforderlichen Lufterneuerung eines Raumes bei, führt aber auch zu erheblichen Wärmeverlusten.
Moderne Fenster haben bei einer sehr geringen Fugendurchlässigkeit daher besondere Lüftungsmechanismen, um die Luft im Raum zu erneuern. Es besteht auch ein wesentlicher Zusammenhang zwischen der Fugendurchlässigkeit und der Durchlässigkeit des Schalls. Je mehr Luft durch die Fugen in den dahinter liegenden Raum dringt, desto größer wird auch die Schallbelastung durch das Fenster. Die gesetzlichen Normen für die Fugendurchlässigkeit finden sich in der DIN EN 12207. Das Maß für den Grad der Fugendurchlässigkeit ist der A Wert, auch Fugendurchlasskoeffizient genannt.
Für weitergehende technische Informationen ist der Beitrag „Die Anforderungen an die Fugendurchlässigkeit und die Schlagregendichtheit und Windlastbewertung von Fenstern nach den europäischen Normen DIN EN 12207, 12208, und 12210 “ der Heinzmann GmbH, Kitzingen empfehlenswert.
A Wert
Der A-Wert ist der Fugendurchlasskoeffizient eines Fensters. Er bezeichnet ein Maß für die Güte der Dichtheit von Fenstern und Türen. Der Fugendurchlasskoeffizient (A-Wert) gibt an, welche Menge Luft (in m³) pro Meter Fugenlänge des Fensters bei der Druckdifferenz von 1kp/m² pro Stunde über Fugen zwischen dem Flügelrahmen und dem Blendrahmen durch das Fenster entweicht. Je kleiner der A-Wert ist, desto dichter schließt das Fenster. Das bedeutet gleichzeitig, dass der Wärmeschutz und der Schallschutz besser sind, je niedriger der A-Wert eines Fensters ist. Der A-Wert ist also das Maß für die Fugendurchlässigkeit. Die für den A-Wert von Fenstern zuständige Europäische Norm hat die Bezeichnung DIN EN 12207.
