Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert)

Der Wärmedurchgangskoeffizient ist eine wichtige Maßeinheit im Bauwesen, denn er beschreibt den Wärmeverlust bzw. die Wärmedurchlässigkeit von Bauteilen, beispielsweise von Fenstern und Balkontüren. Im Bauwesen wird der Wert mit dem U-Wert angegeben.

Den U-Wert berechnen

Der Wärmedurchgangskoeffizient ist die Maßeinheit für den Wärmedurchgang von einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit) durch einer festen Körper (beispielsweise eine Fensterglasscheibe) in ein zweites Fluid. Dieser Wärmedurchgang findet statt, wenn sich die Temperatur der beiden Fluide unterscheidet. Der U-Wert gibt den Wärmestrom je Fläche der Wand und je Kelvin Temperaturunterschied der beiden Fluide an. Daher ist die Einheit des U-Wertes W/(m²K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Bei einem Bauteil wie einer Glasscheibe oder einem ganzen Fenster ist der Wärmedurchgangskoeffizient abhängig von der Wärmeleitfähigkeit und Dicke des Materials.

Generell gilt die Regel: Je höher der Wärmedurchgangskoeffizient, desto schlechter ist die Wärmedämmung des Körpers (des Fensters) bzw. je niedriger der Wärmedurchgangskoeffizient, desto besser sind die Wärmedämmeigenschaften.

Varianten des U-Wertes

Beim U-Wert im Bauwesen wird zwischen verschiedenen Werten unterschieden, die sich auf einen bestimmten Teil des Bauteils beziehen:

U_f-Wert: der Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens in W/(m²K). Das "f" steht hier für "Frame" (eng. für Rahmen) und beschreibt den festen Bestandteil des Fensters oder der Fenstertür.

U_g-Wert: der Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung in (W/m²K). Das "g" steht hier für "Glazing" (engl. für Verglasung) und beschreibt die Glasscheibe des Fenster oder der Fenstertür ohne Berücksichtigung des Randbereichs, weil der Wärmefluss dort wesentlich höher ist.

U_w-Wert: der Wärmedurchgangskoeffizient des gesamten Fensters in W/(m²K). Das "w" steht hier für "Window" (engl. für Fenster) und beschreibt das gesamte Bauteil. Hier wird auch der Einfluss des Randverbunds mit einberechnet.

Was ist ein guter U-Wert?

Je kleiner der U-Wert, desto besser ist die Wärmedämmung. Aber wie klein kann der Wert schlussendlich sein? Fenster mit einer 2-fach-Verglasung erreichen einen U_g-Wert von ca. 1,1 W/(m²K) und einen U_w-Wert von 1,1 bis 1,2 W/(m²K). Mit einer speziellen 3-fach-Wärmeschutzverglasung können sogar U_g-Werte von 0,5 bis 0,7 W/(m²K) und U_w-Werte von 0,8 bis 0,9 W/(m²K) erzielt werden.

Beispiele

Eine Außenwand aus Beton ohne Wärmedämmung mit 25 cm Stärke hat 3,3W/(m²K).
Eine Außenwand aus Mauerziegeln (17,5 cm) mit Wärmedämmverbundsystem (PUR) in einer Stärke von 30 cm hat ca. 0,32 W/(m²K).
Eine Außentür aus Holz oder Kunststoff mit der Stärke wenige cm hat ca. 3,49 W/(m²K).
Ein Fenster mit Isolierverglasung der Stärke 2,4 cm hat 2,8 - 3,0 W/(m²K).
Ein Fenster mit Wärmeschutzverglasung der Stärke 2,4 cm hat 1,3 W/(m²K).

Die Wärmedämmung verbessern

Der Koeffizient des Wärmedurchgangs kann für jedes Bauteil berechnet werden. Die Berechnungsverfahren sind normiert und praktische Messverfahren sind festgelegt. Der Wärmeschutz nimmt ein weiteres Anwendungsgebiet ein. Glas im Bauwesen, Baustoffe und -produkte sowie Hochbauten sind gesondert normiert und werden in zugelassenen Labors qualifiziert und zugelassen. Gute Wärmedämmung ist technisch sehr wichtig und erzielt große Umsätze.