– BERECHNUNG
Für Bauherren, Immobilienbesitzer, Sanierer, Ingenieure, Hauseigentümer, Architekten und Bauunternehmen ist er die Bibel. Ohne den U-Wert für Bauteile, kann man keinen Hausbau, eine Renovierung bzw. Sanierung seriös durchführen.
Der Wert ist eine feste Größe. – Dabei ist es egal, ob es sich um die Dämmung für das Dachgeschoss, die Dämmung einer Außenwand, die Dämmung für ein Dach, die Dämmung für eine Decke oder um Fenster und Fenstertüren oder die Dämmung für den Fußboden handelt.
Der U-Wert, der richtiger Weise auch als Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils bezeichnet wird, gilt als wichtigste Messgröße für die Dämmeigenschaften von Materialien, die beim Hausbau oder bei einer Sanierung zum Einsatz kommen.
Wie man den U-Wert berechnet und welche Bedeutung er für Ihr Bauvorhaben hat, möchten wir in diesem Beitrag klären.
Bei der Energieeinsparverordnung – kurz EnEv genannt, handelt es sich um eine verpflichtende Vorschrift, die angibt wie hoch der U-Wert von Bauteilen oder Elementen sein darf. Der Wärmedurchgangskoeffizient muss zwingend für jedes Bauteil nachgewiesen und eingehalten werden.
Werden die angegebenen Höchstwerte eingehalten, ist alles in Ordnung. Alle geringeren Werte sind ein echter Segen, da die Wärmedämmung noch effektiver ist und dadurch vorausgesagt werden kann, in wie weit Ihr Energieverbrauch in Zukunft sinken wird.
Falls Sie sich mit Plänen zum Hausbau befassen, sind Sie gesetzlich verpflichtet, einen entsprechenden Nachweis bzgl. des Wärmedurchgangskoeffizienten zu führen. Selbiges gilt ebenso für Renovierungen bzw. Sanierungen, zu deren Umfang die Erneuerung der Wärmedämmung des Daches, eine Verbesserung der Dämmung von Hauswänden oder der Austausch von Fenster und Außentüren gehören soll.
Zur genauen Ermittlung des U-Werts, stehen dem Verbraucher im Internet entsprechende Online-Rechner zur Verfügung, mit deren Hilfe er bestimmen kann, welche Maßnahmen getroffen werden müssen und welche Bauteile seine Pläne zur Verbesserung der Wärmedämmwerte beitragen.
WICHTIG
Die Fachleute und Planer der Baukonzepte GmbH in Erkelenz sind Ihnen gerne bei den Entscheidungen behilflich, die dazu führen die optimalen Dämmwerte beim Hausbau und bei Sanierungsmaßnahmen zu erreichen. Darüber hinaus kann in einem freundlichen Gespräch ermittelt werden, in wieweit es der KFW-Förderbank möglich ist, sich im Rahmen der Bundesförderung für maximale Energieeffizienz, an den Kosten zu beteiligen.
Was ist der U-Wert?
Der U-Wert gibt die Wärmemenge an, die pro Zeiteinheit durch einen Quadratmeter eines Bauteils bei einem Temperaturunterschied von 1 K hindurchgeht. Er stellt somit die europaweit gültige Maßeinheit dar, um den Wärmeverlust eines Bauteils anzugeben.
Was ist der beste U-Wert?
Je höher der U-Wert eines Bauteils ausfällt, umso schlechter ist die Dämmwirkung. Demnach ist ein niedriger U-Wert ein Zeichen für eine optimale Dämmwirkung.
Beispiel
Der U-Wert gibt den Wärmeschutz eines Fensters oder einer Außen- bzw. – Haustür an. Bei einem Standard-zweifach verglasten Fenster bewegt sich der Wert in einem Bereich zwischen 1,1 – 1,3 W / (m² K), wohingegen hochwertige Fenster mit einer 3-Fachverglasung einen Wert von 0,8 bis 0,9 W / (m² K) erreichen.
Darum gilt: Je kleiner der U-Wert, desto qualitativ höher ist der Wärmeschutz.
Wie wird der U-Wert berechnet?
Für homogene Bauteile, die aus nur einem Werkstoff bestehen, wird der U-Wert bestimmt, indem man die Wärmeleitfähigkeit λ durch die Schichtdicke dividiert.
Laut Energieeinsparverordnung, muss der Bauherr für jedes Bauvorhaben einen rechnerischen Nachweis für den Wärmeschutz vorlegen. Diese Ermittlung basiert auf den U-Werten der einzelnen Bauteile. Einer der wichtigsten Werte ist der U-Wert für Fenster. Je kleiner der Wert für den Wärmedurchgangskoeffizienten ist, desto höher ist der Wärmeschutz. In der Folge kann demnach so die Wärmedämmleistung eines jeden Bauteils bestimmt werden.
Der U-Wert wird mit der physikalischen Größe W/m²K bzw. Watt /qm x Kelvin) dargestellt. Die Berechnung gibt den Wärmeverlust je Quadratmeter innerhalb eines bestimmten Zeitfensters an, wobei sich die Lufttemperatur auf beiden Seiten um 1 Kelvin ändert.
Die Idee, einen Weg zu finden, die Qualität der Wärmedämmung zu bestimmen, ist nicht neu. In der Vergangenheit hat man die Werte als k-Wert angegeben. Der ehemalige k-Wert hatte ebenso wir der U-Wert die Aufgabe für eine Orientierung bei der Wahl der Dämmung zu ermöglichen.
Inzwischen kommt dem Wärmedurchgangskoeffizienten, aufgrund geänderter Zeiten und der damit einhergehenden höheren Ansprüche, eine größere Bedeutung zu. Seinerzeit besaßen Fenster und Außentürelemente lediglich eine einfache Verglasung bzw. nur eine Scheibe, die zudem auch noch mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit aufwartete, wodurch auch die Heizsituation eher suboptimal war.
Doch nicht alleine der “Geiz-ist-geil-Gedanke“ war Anlass für strengere U-Werte – auch unsere Sensibilität und die Verantwortung gegenüber der Umwelt, hat sich seither völlig verändert.
U-WERT BEDEUTUNG
Der U-Wert gibt den Wärmestrom durch ein Bauteil – in Abhängigkeit vom Temperaturgefälle zwischen warmer und kalter Seite – in der Einheit W/(m²K) an. Die Einheit definiert somit die hindurchströmende Energie pro Quadratmeter in Kelvin. Am U-Wert lässt sich demnach die Dämmeigenschaft eines Bauteils ablesen. Ein guter U-Wert ist ca. 1,0 bis 1,1 W/ (m²K). Der Markt bietet jedoch auch Fenster und Haustüren mit einem noch höheren bzw. optimaleren U-Wert an. Diese entsprechen dann den Anforderungen, die man an ein sog. Passivhaus stellt.
Berechnung des U-Werts
In die Ermittlung des U-Werts fließen mehrere Faktoren ein. Deren Werte werden in entsprechenden Formeln eingefügt und ergeben schlussendlich den Wert für ein komplettes Fenster.
Der U-Wert eines Fensters = UF (Fenster) setzt sich zusammen aus der Verglasung UV (Verglasung) und dem Rahmenmaterial UR (Rahmen) sowie dem Beiwert des Randverbunds.
Folgende Größen werden bei der U-Wert Bestimmung berücksichtigt:
- Wärme = Wärmeenergie pro Zeiteinheit = physikalische Größe, Leistung mit der Einheit W (Watt).
- Fläche = 1 qm (Quadratmeter) Fläche eines Bauteils, beispielsweise Wand, Decke oder Dach.
- Temperaturunterschied von 1 Kelvin zwischen Innen- und Außenfläche eines Bauteils. Gemeint ist jedoch in dem Fall die Lufttemperatur und nicht die Temperatur an der Bauteiloberfläche.
- Kelvin ist die Maßeinheit für den Temperaturunterschied; 1 Kelvin entspricht 1°C.
U-Wert für die Verglasung UG
Die Deutsche Angabe lautet UV (Verglasung) und entspricht der europäischen Angabe UG (Glazing)
Bei der Ermittlung des U-Werts für die Verglasung wird, damit der Randverbund keinen Einfluss auf die Wertangabe hat, immer die Mitte der Isolierverglasung herangezogen. Die Zwischenräume bzw. die Schicht zwischen den Scheiben werden nicht mit normaler Luft gefüllt, da sie den Wärmedurchgangskoeffizient negativ beeinflusst. Stattdessen kommen Edelgase, wie beispielsweise Xenon, Argon und Krypton zum Einsatz.
U-Wert für den Rahmen
Die Deutsche Angabe lautet UR (Rahmen) und entspricht der europäischen Angabe UF (Frame)
Die Angaben für das Rahmenmaterial nehmen ausschließlich Bezug auf den Rahmen und nicht etwa auf das Glas bzw. die Scheiben. Diese Werte dazu werden von professionellen Fensterbauunternehmen in aufwändigen Laborversuchen ermittelt und angegeben.
U-Wert für den Randverbund Beiwert
Deutsche Angabe Ψv (Verglasung) entspricht der europäischen Angabe Ψg (glazing)
Der Begriff Randverbund beschreibt den Raum zwischen dem Rahmen und der Verglasung. Hier befinden sich die konstruktionsbedingt notwendigen Abstandhalter. In diesem Bereich entsteht eine zusätzliche Wärmeleitfähigkeit, die ebenfalls nicht unberücksichtigt bleiben darf. Zur Optimierung des Beiwerts, wird eine warme Kante für den Randverbund eingesetzt.
Welcher U-Wert ist für eine Haustür optimal?
Eine Haustür muss nicht zwangsläufig schlechtere U-Werte besitzen als ein Fenster. Ganz im Gegenteil, es gibt Haustüren am Markt, die den optimalen U-Wert Fensterwert entsprechen. Ein idealer Wert ist etwa 1,0 bis 1,1 W/ (m²K).
Damit Passivhaus-Türen den Standard als eine für ein Passivhaus zertifizierte Komponente erfüllen, muss ein Ud-Wert von 0,8 W/(m2K) erfüllt sein. Auch die Luftdichtheit ist bei einer Passivhaus – Tür entscheidend.
Grenzwerte für Fenster aller Art:
| Bauteil | Ausstattung | Umax |
|---|---|---|
| Fenster und Fenstertüren | 1,3 W/(m²K) | |
| Fenster | mit Schiebe-Hebemechanismus | 1,6 W/(m²K) |
| Fenster | mit Klapp- und Faltmechanismus | 1,6 W/(m²K) |
| Fenster und Fenstertüren | mit Sonderverglasungen | 2,0 W/(m²K) |
| Dachflächenfenster | 1,4 W/(m²K) | |
| Dachflächenfenster | mit Sonderverglasungen | 2,0 W/(m²K) |
| Verglasungen | nur Rahmen | 1,1 W/(m²K) |
| Glasdächer | 2,0 W/(m²K) | |
| Vorhangfassaden | 1,5 W/(m²K) | |
| Sonderverglasungen | 1,6 W/(m²K) | |
| Vorhangfassaden | mit Sonderverglasungen | 2,3 W/(m²K) |
Den U-Wert von homogenen Bauteilen ermitteln
Ausschlaggebend für die Berechnung des U-Werts ist generell die Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Werkstoffe. Die Berechnung für homogene Bauteile gestaltet sich recht einfach. Es wird lediglich die Wärmeleitfähigkeit λ durch die Schichtdicke dividiert.
Den U-Wert von mehrschichtigen Bauteilen ermitteln
Etwas komplexer fällt dagegen die Ermittlung des U-Werts bei mehrschichtigen Bauteilen aus. In diesem Fall berechnet man die U-Werte für jede Schicht einzeln, nimmt davon jeweils den Kehrwert, addiert dann die Kehrwerte und nimmt letztlich von der Summe erneut den Kehrwert.
