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Der U-Wert eines Fensters gibt uns Auskunft über seine Dämmwirkung und setzt sich aus dem Wert für Verglasung und Rahmen zusammen. Welche Eigenschaften, Materialien und Konstruktionen für einen niedrigen U-Wert entscheidend sind und was die einzelnen U-Werte bedeuten, erfahren Sie im folgenden Artikel. Bei der Fensterauswahl spielt der U-Wert eine wichtige Rolle. Dabei muss auf die Architektur des Hauses, das Material der Außenwände und viele weitere Einzelkomponenten geachtet werden. Unterstützung bei der Konfiguration der neuen Fenster für Neu- und Altbauten bieten der Planer oder die Fensterspezialisten von Fenster 24 Versand. Im Fenster-Konfigurator können Sie alle erforderlichen Werte eingeben und somit die optimalen Fenster zusammenstellen und in Auftrag geben.
Der Uf-Wert – dabei steht der Buchstabe „f“ für „Frame“ – bezeichnet den Wärmedurchgangskoeffizienten des gesamten Fensterrahmens, also des Blendrahmens und des Fensterflügels. Ermittelt wird dieser Wert durch Berechnungen, Messungen oder ein rechnerisches Überschlagsverfahren. Die Berechnungsvorgaben legt die EN ISO 10077-2 fest.
Der Ug-Wert gibt den Wärmedurchgang durch die verwendete Verglasung an. Die Glasscheiben nehmen den größten Teil des Fensters ein und spielen für den Gesamt-U-Wert eine entscheidende Rolle. Mit der Anzahl der Glasscheiben und der Scheibenzwischenräume sowie über den Randverbund kann der Ug-Wert gesteuert und optimiert werden.
Aus den U-Werten des Rahmens (Uf) und der Verglasung (Ug) ergibt sich der Gesamt-U-Wert für Fenster, der Uw-Wert. Standard für Neubauten sind Fenster mit Dreifachverglasung, die Gesamt-U-Werte unter 1,0 W/m²K erreichen, insbesondere für Passivhäuser sind möglichst geringe Werte im Bereich von 0,8 bis 0,6 W/m²K gefordert.
Der Uw-Wert bezeichnet den Gesamtwert für den Wärmedurchgangskoeffizienten eines Fensters, der angibt, wie gut dessen Wärmeschutz ist. Dieser Wert setzt sich aus dem U-Wert des Rahmens (Uf) und dem der Verglasung (Ug) zusammen. Er gibt an, wieviel Wärme durch ein Bauteil pro Quadratmeter dringt und ist damit ein Maß für dessen Dämmeigenschaften. Je niedriger der Wert, umso geringer sind auch die Wärmeverluste durch das Fenster. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) legt für den Uw-Wert Mindestanforderungen fest. So darf ein Wert von 1,3 W/m²K nicht überschritten werden. Fenster für Passivhäuser müssen mindestens einen Wert von 0,8 W/m²K aufweisen. Generell sinnvoll ist die Wahl eines möglichst guten Uw-Wertes fürs Fenster für guten Wärmeschutz und niedrige Heizkosten. Die Einhaltung dieser Bedingungen ist auch Voraussetzung für die Gewährung von staatlichen Fördermitteln.
Energiesparen ist mit dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) staatlich vorgeschrieben. Das Gesetz legt dafür Höchstwerte für den Energiebedarf wie auch für den U-Wert der einzelnen Bauteile fest. Je geringer der Uw-Wert eines Fensters, umso weniger Wärmeverluste entstehen über das Fenster und damit auch über die Gesamtfassade. Dies bringt gleich mehrere Vorteile mit sich: Zum einen werden durch weniger Heizenergieverbrauch Umwelt und Klima geschützt, zum anderen sinken die Heizkosten deutlich. Liegt der Uw-Wert im geforderten Bereich oder darunter, bietet der Staat über das BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) attraktive Förderungen als Kredit oder Zuschuss, mit dem sich die Baukosten senken lassen. Insbesondere beim Passivhausstandard sind der Uw-Wert sowie der gesamte Fensteraufbau so gewählt, dass die Sonneneinstrahlung als passive Energiequelle genutzt wird, die Wärmeverluste dagegen sehr gering sind.
Passivhäuser decken den Heizenergiebedarf weitgehend aus passiven Wärmequellen wie Abwärme und Sonneneinstrahlung. Damit das Konzept aufgeht, müssen die Wärmeverluste so gering wie möglich sein. Dies gelingt durch die Verwendung von Bauteilen und Baustoffen mit einem möglichst niedrigen U-Wert bei gleichzeitiger Nutzung einer automatischen Wohnraumbelüftung. Fenster für Passivhäuser dürfen entsprechend einen Uw-Wert von maximal 0,8 W/m²K aufweisen. Dies wird durch thermisch getrennte Mehrkammerrahmen und einen speziellen Randverbund (warme Kante) sowie einer Dreifachverglasung erreicht, bei der die Scheibenzwischenräume mit Edelgas, meist Argon, gefüllt sind. Als zusätzliche Maßnahme werden die Scheiben mit einer dünnen Metallschicht als zusätzlicher Barriere für Wärmeverluste beschichtet. In der Regel lässt sich diese Konstruktion mit dem gewünschten niedrigen Uw-Wert mit Kunststoffprofilen ideal umsetzen.
Der Uw-Wert setzt sich aus dem Dämmwert des Rahmens und dem der Verglasung zusammen. Der Ug-Wert gibt an, wie viel Wärme durch die Mehrfachverglasung des Fensters entweichen kann. Dies ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Beeinflusst wird der Wert durch die Bauweise der Verglasung, also durch Anzahl und Dicke der Glasscheiben, den Scheibenzwischenraum und der Art der Gasfüllung. Meist wird dafür das Edelgas Argon, seltener Krypton verwendet. Die Unterschiede zwischen einer Zweifachverglasung mit Argonfüllung und einer Dreifachverglasung mit Kryptonfüllung kann bis zu 0,6 W/m²K betragen. Insbesondere für Passivhäuser müssen auf jeden Fall Fenster mit Dreifachverglasung gewählt werden, um die geforderten niedrigen Gesamt-U-Werte von 0,8 W/m²K zu erreichen. Der gesamte Uw-Wert eines Fensters setzt sich aus dem Dämmwert des Rahmens und dem der Verglasung zusammen, entspricht jedoch nicht der Summe der Werte, sondern wird unter Einbeziehung weiterer Faktoren nach einer Formel berechnet.
Als größter Anteil an der Fensterfläche hat der Ug-Wert, also der U-Wert der Verglasung, einen großen Einfluss auf den Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizienten eines Fensters. Daraus wird ersichtlich, dass gerade bei der Verglasung auf einen möglichst geringen U-Wert geachtet werden muss. Dazu muss eine Dreifachverglasung gewählt werden. Diese beeinflusst wiederum die Stärke der Gesamtverglasung und damit auch des Rahmens. So beträgt die Gesamtstärke einer Dreifachverglasung mit Kryptonfüllung und einem Gesamt-U-Wert des Fensters von 0,5 W/m²K bereits 36 mm. Entsprechend breiter ist auch der Fensterrahmen zur Aufnahme der Glasscheiben. Der größere Querschnitt muss bereits bei der Planung berücksichtigt werden, da die größere Einbautiefe bei der Gestaltung der Fensteröffnung mitberücksichtigt werden muss. Dies gilt für Neu- und Bestandsbauten gleichermaßen.
Um den Ug-Wert eines Fensters zu senken, gibt es zwei Möglichkeiten: durch die Bauweise und durch das verwendete Material. Konstruktiv werden mindestens 3 Glasscheiben in hochwärmedämmenden Fenstern mit U-Werten unter 1,0 W/m²K verbaut. Hinzu kommt ein möglichst großer Abstand der Scheiben voneinander, um die dämmende Wirkung der Luftschicht zu vergrößern. Gasfüllungen aus Argon oder Krypton bieten durch ihre geringe Wärmeleitfähigkeit eine zusätzliche Dämmwirkung, die Bildung von Wärmebrücken wird verhindert. Einen weiteren positiven Effekt bringen Beschichtungen der Fensterscheiben. Dazu werden dünne Metallfolien verwendet, die nicht sichtbar sind und die Wärme reflektieren, also in den Raum zurückleiten – und zwar noch bevor die Wärmeenergie die Glasscheibe erreicht und sie durchdringen kann. Ein spezieller Randverbund, auch bekannt als „Warme Kante“ verhindert Wärmeverluste am Übergang zwischen Verglasung und Rahmen.
Der Uf-Wert bezeichnet den Wärmeschutz, den der Rahmen zum gesamten U-Wert des Fensters beiträgt. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten durch den Fensterrahmen bis zum Rand der Verglasung muss dieser über eine hochwertige Dämmung verfügen. Umgesetzt wird dies beim Kunststoffrahmen durch thermisch getrennte Kammern. Die Fuge zwischen Rahmen und Fenster wird durch eine spezielle Konstruktion, die auch als „warme Kante“ bezeichnet wird, gegen Wärmeverluste geschützt. Zu berücksichtigen ist dabei, dass Wärmeverluste durch das Fenster vorwiegend über den Rahmen erfolgen. Während beim Holzfenster der geforderte Uf-Wert in massiver Bauweise erreicht werden kann, müssen Kunststoffprofile speziell konstruiert werden. Dies erfolgt über ein Mehrkammersystem, wobei die einzelnen Kammern thermisch voneinander getrennt sind. Der Luftraum in den Kammern bietet ein dämmendes Polster, die den Durchgang von Wärme nach außen verringern und damit den Wärmeschutz verbessern.
Der Fensterrahmen schirmt zusammen mit der Verglasung den Innenraum gegen Kälte von außen ab und sorgt außerdem dafür, dass die Wärme im Innenraum bleibt. Damit dies nach den Anforderungen aus dem GEG gelingt, müssen nicht nur beim Fenster, sondern auch beim Rahmen möglichst niedrige U-Werte realisiert werden. Für einen guten Gesamt-U-Wert sowie eine bauphysikalisch stimmige Konstruktion sollten die U-Werte von Fenster und Rahmen möglichst dicht beieinander liegen. Generell ist der Uf-Wert des Rahmens immer höher als der der Verglasung, durch die geringere Fläche und eine wärmedämmende Ausbildung der Fugen wird dieser Nachteil jedoch wieder ausgeglichen. Je größer die Differenz zwischen Ug- und Uf-Wert, umso größer ist die Gefahr von Kondensation und damit Schimmelbildung. Dies gilt ebenso für die U-Werte zwischen Fenster und Wand.
Die Fensterhersteller entwickeln immer neue Methoden, um den Uf-Wert des Fensterrahmens möglichst gering zu halten. Eine davon ist die Wahl des richtigen Materials in Verbindung mit einer wärmedämmenden Konstruktion. Kunststoffprofile sind in mehrere Kammern mit entsprechend vielen Luftpolstern untergliedert und verringern so den Wärmedurchgangskoeffizienten. Die Kammern sind durch Trennschichten thermisch voneinander getrennt, sodass keine Wärmeübertragung stattfinden kann. Um den Anschluss zwischen Verglasung und Rahmen abzudichten, werden umlaufende Dichtungen ohne Lücken oder Zwischenräume in mehreren Ebenen verwendet. Beim Passivhaus sowie bei hochwertigen Fenstern mit geringem Uf-Wert kommen in der Regel drei Dichtungsebenen zur Anwendung. Ebenso bedeutsam ist dabei die Abdichtung der Fensteranschlussfuge mit geeignetem Dichtungsmaterial nach den Richtlinien der RAL-Montage.
