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Der U-Wert für Fenster, Glas und Rahmen: Definition

U-Wert

Der Wärmedurchgangskoeffizient, der sog. U-Wert, bestimmt den Verlust der Wärme, die durch Bauelemente eines Gebäudes nach außen dringt. Da diese – wie z.B. Fenster – meist selbst aus mehreren Teilen bestehen, existiert für jedes Teil ein eigener U-Wert, z.B. Uf für den Rahmen (engl. 'frame') und Ug für die Verglasung ('glazing'). Erst nach der Berechnung aller anderen Werte kann der U-Wert für das gesamte Bauteil bestimmt werden, in diesem Fall also Uw für 'window'. Je geringer der Wert, desto effizienter ist das Bauteil gegen Wärmeverlust geschützt, womit Sie auf Dauer erhebliche Kosten sparen können.

Wie die Wärmedämmung das Bauwesen erobert

Die Wärmedämmung ist nicht erst seit der Änderung der Energieeinsparverordnung, kurz EnEV, 2014 einer der wichtigsten Bestandteile beim Neubau oder bei der Renovierung eines Gebäudes. Wärmeverluste – und damit der Verlust von Energie – haben direkte Auswirkungen auf die Energiekosten, greifen also ohne Umwege den Geldbeutel des Hauseigentümers an. Eine optimale Wärmedämmung dient also nicht nur dazu, die EnEV zu erfüllen, sondern kommt dem Bauherrn ebenfalls zugute.


Energieeffizienz bei Fenstern

Fenster sind bei der Wärmedämmung besonders wichtig – sind sie doch ein Bauteil, das eine direkte Verbindung nach außen herstellt. Die Dämmung dieses Bauteils ist also Gegenstand kontinuierlicher Forschung und Entwicklung.

Mehrscheiben-Isolierglas ist ein Produkt dieser Entwicklungen und überzeugt durch hervorragende U-Werte, die nur durch ein perfektes Zusammenspiel der verwendeten Materialien erreicht werden können. Da Fenster immer mit einer Außenwand verbunden sind, ist darüber hinaus auch die Verbindung zwischen Bauelement und Wand von großer Wichtigkeit.

Wird an dieser Stelle nicht richtig gedämmt, nutzt auch das beste Isolierglas nichts und über die entstehenden Wärmebrücken geht ein Großteil der Energie verloren.

Doch neben den Fenstern kann auch über andere Bauelemente des Hauses die Wärme nach außen gelangen. So kann das Fenster mit dem besten U-Wert nicht verhindern, dass schlecht isolierte Türen oder Fensterrahmen als Wärmebrücke fungieren.

Energieverlust

Schon der Rahmen des Fensters spielt neben der Verglasung eine wichtige Rolle, wie auch das Einlassen in das Mauerwerk. Daher muss auch die Wand eine gute Wärmedämmung besitzen.

Die Laibung – das heißt, der Raum zwischen Fenster und Wand – ist daher ein weiterer Faktor in puncto Wärmedämmung. Um negative Effekte zu vermeiden, ist auch hier eine professionelle Isolierung dringend erforderlich. 

Vom k-Wert zum U-Wert

Jedes Teil hat seine Bezeichnung

Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) entspricht dem k-Wert. Er hat im Zuge der europäischen Vereinheitlichung den k-Wert ersetzt.

altalte, deutsche Bezeichnunggültige, EU Bezeichnung
Fenster kF (F=Fenster)UF (F=Fenster)Uw (w=window)
VerglasungkV (V=Verglasung)UV (V=Verglasung)Ug (g=glazing)
RahmenmaterialkR (R=Rahmen)UR (R=Rahmen)Uf (f=frame)

Mit der Messung des U-Wertes wird der Wärmeverlust von innen nach außen bestimmt, und zwar pro m2 und pro Stunde bei 1° Temperaturunterschied. Leitfähige Werkstoffe (Metalle) haben einen ungünstigeren, d.h. höheren U-Wert als isolierende. Die Maßeinheit des U-Wertes ist W/(m2K).

In anderen Worten:

  • Je niedriger der U-Wert ist, umso geringer ist der Wärmeverlust.
  • Je kleiner der U-Wert, desto besser die Dämmung.
  • Je besser die Fenster, desto weniger Geld wird verheizt.

U-Wert / k-Wert nach Art der Verglasung


Die Berechnung

Der Wärmedurchgangskoeffizient Uw von Fenstern wird bestimmt durch:

Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens, Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung, Flächenanteile der beiden Elemente.


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Uw-Wert ermitteln »

Wärmedurchgangskoeffizienten des Rahmens Uf

Die Rahmenmaterialgruppe 1 (RMG 1) nach DIN 4108 (Holz, Kunststoff, Holz-Aluminium) weist Uf -Werte von <= 2 W/(m2K) auf. Der Wärmeschutz der verfügbaren Fensterrahmen weist damit

schlechtere Werte gegenüber den möglichen Wärmeschutz-verglasungen auf.


Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug

Eine entscheidende Verbesserung des wärmeschutztechnischen Verhaltens von Mehrscheiben-Isolierglas wird durch infrarotreflektierende Beschichtungen erreicht. In Verbindung mit dem Einfüllen von Spezialgasen in die Zwischenräume wird der Wärmedurchgangskoeffizient von Verglasungen um 50% und mehr reduziert, ohne die Strahlungsdurchlässigkeit gegenüber Licht- und Sonnenenergie zu verschlechtern.

Multifunktionsgläser, d.h. Glasprodukte, die neben der Wärmedämmung auch Anforderungen an erhöhten Schallschutz, Einbruchschutz, Durchschusshemmung etc. erfüllen, können aus physikalischen bzw. technologischen Gründen nicht den gleichen Wärmeschutz aufweisen.

Mit Dreischeiben-Wärmeschutzverglasungen werden inzwischen Wärmedurchgangskoeffizienten von nur 0,4 bis 0,7 W/(m2K) erreicht.


Flächenanteile der beiden Elemente

Der Rahmenanteil macht in Bezug auf Glas und Rahmen durchschnittlich 30% des Gesamtwertes aus. Es ist daher nicht sinnvoll, bei der Renovierung alter Fenster lediglich die Verglasung zu erneuern. Zwar würde dies den U-Wert für das Glas deutlich verbessern,

allerdings hätte die Wärme noch immer den schlecht isolierten Rahmen, über welchen sie den Weg nach draußen finden könnte. Es ist daher ratsam, bei einer Erneuerung der Fenster auch die Rahmen auszutauschen, um den gesamten U-Wert des Fensters zu verbessern.

Jedes Teil muss passen

Mehrscheiben-Isolierglas

Mehrscheiben-Isolierglas ist ein äußerst effizienter Wärmedämmer. Dies begründet sich zum einen darin, dass mehrere Scheiben – je nach Ausführung zwei oder drei –besser dämmen, als nur eine einzige Fensterscheibe.

Zudem wird die Verglasung nicht einfach aneinandergereiht, sondern profitiert durch den Scheibenzwischenraum, der ebenfalls der Isolierung dient. In den Scheibenzwischenräumen befindet sich ein Edelgas, das eine deutlich geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist als Luft. Die Entstehung einer Wärmebrücke ist also so gut wie ausgeschlossen.

Der Randverbund spielt hier ebenfalls eine bedeutende Rolle: besteht dieser aus einem wärmeleitfähigen Material – wie z.B. Aluminium – kann dadurch die Isolierung negativ beeinflusst werden.

Meist bestehen die Abstandhalter bzw. der Randverbund daher aus Kunststoff oder Edelstahl, was Wärme nur schlecht weiterleitet. Man spricht bei der Verwendung solcher Abstandhalter von einer warmen Kante, die am Fenster entsteht.

Mehrscheiben-Isolierglas überzeugt, je nach Ausführung, mit U-Werten von 1,1 bis 0,4 W/(m2K). Im Vergleich zu Einscheibenglas, das im Durchschnitt einen U-Wert von 5,9 W/(m2K) aufweist.

Erklärung Isolierglas Funktionsweise

Dies ist der Grund, warum im heutigen Wohnungsbau kaum noch Einscheibenglas in Fenstern verwendet wird und es eher im Innenbereich – bspw. bei Möbeln – zum Einsatz kommt.

Ein weiterer Punkt, der in jede U-Wert Berechnung einfließt, ist die Fläche des Fensters bzw. der Scheibe. Je größer die Fläche, desto größer – also schlechter – wird auch der U-Wert.


Ein gedämmtes Fenster ist nicht genug

Fenster und Wände bestehen heute aus verschiedenen Materialien. So sind Fensterrahmen in den gängigen Werkstoffen Holz, Kunststoff und Aluminium erhältlich. Auch eine Holz-Alu-Kombination ist verfügbar, welche die wärmedämmenden Eigenschaften sowie die weiche Optik von Holz mit der Robustheit des leichten und modernen Aluminiums verbindet.

Holz galt lange Zeit als unübertroffen in puncto Wärmedämmung, allerdings ist Kunststoff durch die Entwicklung spezieller Systeme und Verfahren zwischenzeitlich ebenbürtig, wenn man den U-Wert betrachtet. So erreichen Kunststoffrahmen mittlerweile problemlos einen U-Wert von 0,9 W/(m2K).


Dämmung der Wände

Doch auch die Wand muss im Bauwesen stets auf dem neuesten Stand der Technik sein. Hier werden, um einen genauen U-Wert zu messen, die verschiedenen Bestandteile, die zwischen Innen- und Außenbereich liegen, gemessen.

Von Bedeutung sind bei dieser Berechnung die Innenwand, die Dämmung im Zwischenraum sowie die eigentliche Außenwand. Selbst der an der Außenwand aufgebrachte Putz besitzt eine dämmende Wirkung, die in die U-Wert Berechnung einfließt. Sowohl für Innen- als auch Außenwand ist indes spezieller, dämmender Putz erhältlich. Wird dieser nicht bereits bei einem Neubau verwendet, kann er ohne weiteres später im Rahmen einer Renovierung aufgebracht werden.

Der alte, schadhafte Putz wird dabei abgeschlagen und durch den neuen ersetzt. Besonders im Bereich der historischen Gebäudesanierung ist diese Art der Dämmung beliebt, da verwinkelte Fassaden nur schwierig mit zur Wärmedämmung gedachten Verbundsystemen auszustatten sind. Diese Art von Putz wird als Unterputz eingesetzt und besteht aus besonderen Materialien, welche die Wärmedämmung gewährleisten.

Ein gewöhnlicher Oberputz sorgt für die Witterungsbeständigkeit und dient der Oberflächengestaltung. Gerade bei historischen Gebäuden ist diese wichtig, um die klassischen Formen beibehalten zu können, doch auch Neubauten können somit individuell gestaltet werden, ohne die Wärmedämmung zu vernachlässigen.

Schließlich ist die Optik zwar nicht zum Energiesparen nötig, aber dennoch wichtig für das Wohngefühl.

Wärmedämmung durch aluplast 2000

Auch im Bereich der Wand gilt, dass Holz die besten Werte in Sachen Energiebilanz erzielt, während einfacher Beton ohne spezielle Wärmedämmung besonders schlecht abschneidet. Porenbeton – auch Gasbeton genannt – erreicht ebenfalls sehr gute Werte, die beinahe an den durchschnittlichen U-Wert heranreichen.

Porenbeton ist trotz seines Namens kein echter Beton, da er meist aus sehr fein gemahlenem Sand besteht, der mittels Dampf gehärtet wird. Der sehr leichte Baustoff hat eine äußerst geringe Dichte und wird oft sowohl beim Bau von Außen- als auch von Innenwänden benutzt.

Obwohl er aufgrund seiner Eigenschaften einen exzellenten U-Wert aufweisen kann, ist die Schalldämmung nicht mit der anderer Baustoffe zu vergleichen. Gerade in Wohngegenden mit hohem Verkehrsaufkommen sollte hier über entsprechende schalldämmende Maßnahmen nachgedacht werden. Fensterversand.com hält hierfür spezielle Schallschutzfenster bereit, die den Neubau zu einem wahren Hort der Ruhe mach

Um die Wärme im Haus zu halten

Die Laibung

Wärme sucht sich ihren eigenen Weg. So ist es Aufgabe des Bauherrn, die Wärme dort zu halten, wo sie gebraucht wird; im Inneren des Hauses. Mit der Isolierung des Fensters und der Wand sind die ersten Schritte getan. Doch auch die zwischen Mauerwerk und Fenster liegende Laibung sollte gut gedämmt sein, um Wärmebrücken zu vermeiden.

Doch nicht nur der Verlust der Energie wird durch eine isolierte Laibung vermieden, auch möglicher Schimmelbefall ist bei einer schlecht isolierten Fensterlaibung nicht weit entfernt.

Abdichtung der Fensterlaibung mit Schaum


Schutz vor Schimmel und Feuchtigkeit

Durch eine Wärmebrücke entsteht im betroffenen, schlecht isolierten Bereich eine niedrigere Temperatur. Ist die umgebende Raumluft nun wärmer als diese Stelle, bildet sich Kondensat. Gerade in einem ungenügend belüfteten Zwischenraum kann Schimmel so ungestört wachsen. Im schlimmsten Fall befällt er auch die Wände und stellt somit ein hohes Gesundheitsrisiko für die Bewohner dar.

Die Entfernung des Befalls ist zudem häufig besonders aufwendig sowie kostenintensiv und kann effektiv im Vorfeld durch eine passende Dämmung aller relevanten Bauteile sowie durch regelmäßiges Lüften unterbunden werden. Gleiches gilt im Übrigen für Türen, die ebenfalls aus einem Rahmen sowie Innenbauteilen bestehen und genauso mit einer Laibung in das Mauerwerk eingebracht werden.


Das Dach

Auch das Dach sollte nicht erst seit der EnEV 2014 gut gedämmt werden. Obligatorisch ist heutzutage das Verbauen sog. Dampfbremsen.

Dampfbremsen bestehen meist aus Kunststofffolie und werden in Verbindung mit der Wärmedämmung am Dach montiert.

Sie sind hauptsächlich für die Vermeidung von Tauwasser innerhalb der Konstruktion zuständig, funktionieren aber nur, wenn durch die Wärmedämmung gewährleistet wird, dass die Unterseiten der Dampfbremsen stets warm bleiben. Andernfalls bildet sich auch hier Kondensat.

Ähnliches gilt für den Bau von Dachfenstern. Selbst wenn der Dachboden nicht ausgebaut sein sollte – und somit auch nicht beheizt wird – kann eine passende Wärmedämmung Hausbewohner und Bausubstanz schützen.

Ausgebauter Dachboden mit Fachwerk

So spart man sich von Beginn an die Kosten einer Renovierung der Dachfenster, denn ein nicht ausreichend isoliertes Dachfenster zu ignorieren, kann letzten Endes teuer werden. In diesem Fall heizt man im sprichwörtlichen Sinne zum Fenster hinaus. Daher gilt auch hier: Schon beim Neubau auf den U-Wert aller Bauteile achten – und somit auch auf den U-Wert eines Dachfensters.


Jedes Element ist wichtig

Für eine exakte U-Wert-Berechnung müssen also alle verwendeten Materialien berechnet werden. Erst in Kombination aller bekannten Werte lässt sich der U-Wert des gesamten Bauteils bestimmen. Dabei gibt es keine Differenzierung nach Wichtigkeit, denn ist auch nur ein Bauelement schlecht isoliert, geschehen die Wärmeverluste über genau dieses Element.

Sowohl bei Neubauten als auch bei einer Renovierung ist es daher von größter Wichtigkeit, gründlich zu arbeiten und alle betroffenen Teile adäquat zu erneuern, um eine effektive Wärmedämmung zu erzeugen. Denn nicht nur die Umwelt profitiert von einem niedrigen U-Wert, auch der Geldbeutel des Eigentümers dankt die Investition auf lange Sicht.

Eine professionelle U-Wert Berechnung kann sowohl vom Architekten als auch vom ausführenden Unternehmen durchgeführt werden. Mit etwas physikalischem Verständnis und den richtigen Informationen, ist eine solche Berechnung allerdings auch ohne weiteres für den ungeübten Bauherrn möglich.

Denn dieser sollte stets über alle Belange seines Bauvorhabens informiert sein. Wer trotzdem die Hilfe eines Experten zurate ziehen möchte, findet auf fensterversand.com eine Auswahl von regionalen Unternehmen, Fensterbauern und Firmen, die mit Rat und Tat zur Seite stehen.


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