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).
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
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).
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
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!
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
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 |