Fenster:
Gesamt-U-Wert ermitteln
Als Maß für den Energieverlust und
damit auch für die Wärmedämmung gilt
der U-Wert (früher k-Wert): Der U-Wert
gibt an, wie viel Wärme (Energie) in
Watt (W) pro Bauteilfläche (m²) und
Kelvin (K) Temperaturdifferenz zwischen
innen und außen fließt (verloren geht),
er wird in W/m²K angegeben. Je höher
der U-Wert eines Bauteils ist, umso
schlechter ist also seine Wärmedämmung
(mehr zum Thema U-Wert).
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U-Wert am Fenster
Für die Ermittlung des U-Werts des gesamten
Fensters Uw (w für window, Fenster) wird dieses
idealisiert in 3 Zonen zerlegt, nämlich in den
Glasbereich (Ug), in den Rahmen (Uf) und den
Übergangsbereich zwischen den beiden, den
Glasrandverbund ψ (psi).
Aus diesen Komponenten wird Uw gemäß der Norm
EN 10077-1 nach folgender Formel berechnet:
Uw = (Ag . Ug + Af . Uf + lg . ψg) / Aw
Einheit: W/m²K
Uw: U-Wert des Fensters [m²] (w=Window, engl.
Fenster)
Aw: Fläche des gesamten Fensters inkl. Rahmen
Ag: sichtbare Verglasungsfläche [m²] (g=glas,
engl. Verglasung)
Ug: ungestörter Glas U-Wert [W/m²K]
Af: Fläche des Rahmens [m²] (f=Frame, engl.
Rahmen)
Uf: U-Wert des Rahmens [W/m²K]
lg : Umfang der Verglasung (Länge des
Glasrandverbunds) ψg (sprich: psi):
Wärmebrückenverlustkoeffizient des Glasrandes
in W/mK
Hinweis: Bei Berechnung
von Gebäudeverlusten ist der eingebaute
Zustand maßgeblich. Dazu muss noch eine
weitere Wärmebrücke entIang des
Einbauumfangs (Außenumfang des Rahmens)
berücksichtigt werden. Diese wird mit
dem Zuschlag
le . ψe
bewertet.le: der Einbauumfang des
Fensters in m
ψe (sprich:
psi): der
Wärmebrückenverlustkoeffizient des
Fenstereinbaus W/mK
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Die Größenordnung für den zusammengefassten
Wert ψe+ψg liegt etwa zwischen 0,4
W/mK (nicht überdämmter Rahmen) bis 0,2 W/mK
(überdämmter Rahmen). Für hochoptimierte
Passivhausfenster mit optimal überdämmtem
Einbau sind sogar leicht negative Koeffizienten
möglich (d.h. die "Wärmebrücke"
wurde sogar etwas überkompensiert und ist
dadurch thermisch etwas besser als die
ungestörte Wand).
U-Wert des Glases Ug
Das Glas nimmt den größten Anteil am Fenster
ein und hat damit den größten Einfluss auf den
U-Wert des gesamten Fensters. Der U-Wert des Glas
Ug hängt von der Anzahl der Scheiben (2 oder 3),
der Anzahl der Beschichtungen (1 oder 2) und der
Gasfüllung (Argon oder Krypton) ab (mehr zum
Thema Verglasung)
| Glasaufbau |
Gas |
Anzahl
der
Scheiben |
Abstand der
Scheiben
[mm] |
Anzahl
Beschich-
tungen |
Ug
[W/m²K] |
g
[%] |
| 4b/18Ar/4 |
Argon |
2 |
18 |
1 |
1,1 |
63 |
| 4b/18Ar/4b |
Argon |
2 |
18 |
2 |
1,0 |
52 |
| 4b/12Ar/4/12Ar/4b |
Argon |
3 |
12 + 12 |
2 |
0,7 |
47-60 |
| 4b/16Ar/4/16Ar/4b |
Argon |
3 |
16 + 16 |
2 |
0,6 |
47-60 |
| 4b/12Kr/4/12Kr/4b |
Krypton |
3 |
12 + 12 |
2 |
0,5 |
47-60 |
| 4b/18Ar/4/18Ar/4b |
Argon |
3 |
18 + 18 |
2 |
0,5 |
47-60 |
Quelle: Fa. Lagler
U-Wert des Rahmens Uf
Der Einfluss der Rahmendämmung hängt wegen
seiner fix vorgegebenen Breite von der Größe
und Teilung der Fenster ab. Der Flächenanteil
des Rahmens am gesamten Fenster liegt
typischerweise zwischen 25 und 40 %. Je kleiner
und geteilter (zwei-flügelig, dreiflügelig
usw.) ein Fenster ist, umso größer ist die
Wichtigkeit eines niedrigen Rahmen-U-Werts Uf.
Die Größe des Uf-Werts hängt bei Holz- und
Holz-Alu-Fenstern von der Rahmenstärke ab, bei
Kunststoff- und Kunststoff-Alu von der Anzahl der
Hohlkammern im Profil. Dazu kommt der Einfluss
von etwaigen Dämmstoffen wie Styropor, Styrodur,
PUR, Kork ua., die den Uf zusätzlich deutlich
verbessern. Bemerkenswert ist, dass die besten
Rahmen immer noch um 50 % schlechter dämmen als
die beste 3-Scheibenverglasung (URahmen max.
0,75, UGlas max. 0,5).
| Rahmenaufbau |
Rahmen-U-Wert
[W/m²K] |
| Holz 70 mm (Fichte) |
1,4 |
| PVC 70 mm (5 Kammern) |
1,4 |
| Holz 80 mm (Fichte) |
1,3 |
| Holz 80 mm + 10 mm PUR |
1,2 |
| PVC 90 mm (5 Kammern) |
1,0 |
| Holz 80 mm + 40 mm PUR |
0,8 |
Tipp: Achten Sie bei Ihrem Energieausweis
darauf, dass bei der Rahmenbreite nur die
sichtbare Breite eingesetzt wird!
ψ-Wert
des Glasrandverbunds
Der Ug-Wert gilt streng genommen nur in der
Mitte einer mindestens 1 x 1 m großen Scheibe.
Je weiter man nach außen geht, desto schlechter
wird die Wärmedämmung, weil der (oft aus Metall
bestehende) Glasrandverbund an Einfluss gewinnt.
Diese Wärmebrücke wird im ψ
(sprich psi)-Wert pro Laufmeter Glasrand
ausgedrückt, seine Einheit ist deshalb W/mK. Die
Größe der Wärmebrücke hängt neben dem
Glaseinstand in erster Linie vom Material des
Abstandhalters ab, der ψ-Wert
kann bis zum 4-fachen variieren (0,025 bis 0,1
W/mK). Er ist auch ein Maß für die
Kondensatneigung am Glasrand.
| Produkt/Hersteller |
Materialien |
Wärmebrücke ψ
[W/mK]
*) |
Glasrand-
Temperatur
**) |
Kondensat
zu erwarten
***) |
| Diverse |
Aluminium |
0,090 |
5,6° |
ja |
| Diverse |
Edelstahl |
0,055 |
9,5° |
ja |
| Thermix |
Kunststoff/ Edelstahl |
0,040 |
11,9° |
nein |
| TGI |
Kunststoff/ Edelstahl |
0,035 |
12,7° |
nein |
| Swisspacer |
Kunststoff GFK |
0,030 |
13,6° |
nein |
| Superspacer |
Kunststoff Silikonschaum |
0,027 |
13,8° |
nein |
*) Anwendungsfall
Holz-Alu-Fenster System Royal NT der Fa. Lagler
**) bei -10°C Außentemperatur
***) bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit im
Innenraum
Quelle: Fa. Lagler
U-Wert des Fensters Uw
Der U-Wert des gesamten Fensters Uw ist das
wichtigste Beurteilungskriterium für dessen
Wärmedämmung. Die am Markt erhältlichen
Varianten liegen dabei je nach Glas, Rahmen und
Glasrandverbund um bis zu 100 % auseinander.
Niedrige Uw-Wert lassen sich - unabhängig von
anderen technischen Kriterien - mit allen
gängigen Werkstoffen (Holz, Holz-Alu,
Kunststoff, Kunststoff-Alu) samt etwaigen
Dämmstoffen erzielen.
Bedenken Sie, dass auch bestdämmende Fenster
noch immer 3 Mal soviel Wärme durchlassen wie
eine moderne Außenwand! Der oft zu hörende
Ausspruch Ich baue ja eh kein Passivhaus,
deshalb brauche ich auch kein hoch dämmendes
Fenster geht an der Realität vorbei, weil
durch das beste am Markt erhältliche Fenster (Uw
ca. 0,65) mindestens 3 Mal so viel Energie
verloren geht wie durch eine halbwegs
zeitgemäße Außenwand (U 0,2), verglichen mit
einer Passivhauswand (U 0,1) ist es sogar 7 Mal
so viel!
| Bauteil |
Rahmen-U-Wert
[W/m²K] |
| Standardfenster |
1,3 |
| Niedrigenergiehausfenster |
0,9 - 1,0 |
| Passivhausfenster |
0,8 |
| Ziegel + 20 cm VWS |
0,17 |
| Ziegel + 30 cm VWS |
0,11 |
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