Informationen über Fenster

Der U-Wert, der Wärmedurchgangskoeffizient, gibt Auskunft über die Höhe der Wärmeverluste eines Bauteils, auch von Fenstern. Je niedriger dieser U-Wert ist, desto geringer ist der Wärmeverlust bei einem Temperaturgefälle zwischen Innen und Außen. Dieses Gefälle ist im Winter am höchsten. Auch der Wärmetransport im Sommer, von außen nach innen, wird durch einen niedrigen U-Wert verringert. Bei geschlossenen Fenstern ist dann aber vor allem der Wärmetransport über die (Sonnen-)Strahlung durch die Verglasung entscheidend, worauf der U-Wert alleine keinen Einfluss hat.

Bei Fenstern ist der U_w-Wert maßgebend. Dieser Wert bezieht sich auf das gesamte Fenster (w für Window, siehe auch unten) und beschreibt zusammenfassend die Wärmeleitung bzw. die Dämmqualität der einzelnen Fensterbauteile, als da wären Rahmen, Verglasung und Randverbund. Letzterer beeinflusst den U_w-Wert durch das Zusammenwirken von Abstandhaltern, Glas und Rahmen. Die Abstandhalter halten die einzelnen Scheiben einer Mehrscheibenverglasung in einem bestimmten Abstand auseinander. Sie sind Wärmebrücken und können eine energetische Schwachstelle darstellen. Der bedeutende Einfluss des Rahmenverbunds wird durch einen Beiwert einbezogen. Bei der Verwendung einer „warmen Kante“ für den Randverbund des Fensters verbessert sich der Wert erheblich. Achten Sie auf diesen Begriff, wenn Sie sich über neue Fenster informieren.

Bei der Verwendung der Subskripte, der kleinen Buchstaben hinter dem U, kann etwas Verwirrung entstehen, da Subskripte in Deutsch und Englisch angegeben werden können.

U_w-Wert – (window) für das Fenster (deutsch: U_F)

U_f-Wert – (frame) für den Rahmen (deutsch: U_R)

U_g-Wert – (glazing) für die Verglasung (deutsch: U_V)

Ψ_g -Wert – gesprochen Psi, Randverbundbeiwert für die Abstandhalter der Verglasung (deutsch: Ψ_V)

U-Werte werden in Watt pro Quadratmeter und Kelvin angegeben (W/m²K). Die Einheit Kelvin wird für Temperaturunterschiede genutzt. Sie skaliert genau wie die Einheit Grad Celsius. Ein Temperaturunterschied von 10 Kelvin entspricht einer Differenz von 10 Grad Celsius. Eine Fensterfläche von zwei Quadratmetern und einem U-Wert von drei W/m²K gibt also sechs Watt Wärmeleistung je Kelvin Temperaturunterschied nach außen ab. Bei 20 °C Innentemperatur und 0 °C Außentemperatur entsteht so ein Energieverlust in der Stunde von 120 Wattstunden (Wh) durch das Fenster.

Isolierverglasung und Wärmeschutzglas

Bei den Verglasungen wird im Groben in Isolierverglasung und Wärmeschutzverglasung unterschieden. Isolierverglasungen bestehen aus zwei oder drei Glasscheiben, zusammengehalten durch den Randverbund. Die Zwischenräume sind mit Luft oder idealerweise mit einem Edelgasgemisch gefüllt. Bei der moderneren Wärmeschutzverglasung wird mindestens eine der Scheiben mit einer hauchdünnen, durchsichtigen Metallschicht bedampft. Während die kurzwellige Sonnenstrahlung die Verglasung von außen passieren kann, reflektiert die Metallschicht die langwellige Wärmestrahlung des Raumes und hält sie so im Inneren. Die Schicht wird auch „Low-E“ genannt, für Low-Emissivity – geringe (Wärme-)Abstrahlung.

Bei der Frage nach Zwei- oder Dreifachverglasung spielt neben der Wärmedämmeigenschaft oder dem Schallschutz auch der Preis und das Gewicht der Fenster eine Rolle.

• Fenster mit Einfachverglasung, die meist nur vor 1978 genutzt wurden, haben einen U-Wert von etwa 5 W/m²K.
• Fenster mit Zweifach-Isolierverglasung, die bis circa 1994 Standard waren, haben einen U-Wert von etwa 2,8 W/m²K.
• Fenster mit Zweifachwärmeschutzverglasung können U-Werte zwischen 1,0 und 1,3 W/m²K erreichen.
• Fenster mit Dreifachwärmeschutzverglasung können U-Werte zwischen 0,5 und 0,9 W/m²K erreichen.

Für den sommerlichen Wärmeschutz ist der g-Wert von Bedeutung (nicht zu verwechseln mit dem U_g-Wert). Dieser Gesamt-Energiedurchlassgrad charakterisiert, wie viel Sonneneinstrahlung durch das Fenster in den Raum gelangen kann. Glas ohne Beschichtung hat einen g-Wert von 0,85 und lässt etwa 85 % der eingestrahlten solaren Energie durch. Nur 15 % wird reflektiert. Eine optimierte Verglasung hat einen g-Wert von circa 0,55. Effektiver als ein niedriger g-Wert ist aber eine außenliegende Verschattung der Fenster. Spezielles Sonnenschutzglas hat einen g-Wert von 0,2, reflektiert also 80 % der Wärmestrahlung, was natürlich im Winter das Nutzen der Stahlungsenergie für die Beheizung der Räume verhindert.

Welche Art Fenster habe ich denn? Ein einfacher Test: Halten Sie im Dunkeln die Flamme eines Feuerzeugs oder einer Kerze auf der Raumseite nah an das Fenster. Schauen Sie unter einem Winkel von etwa 45 Grad auf die Scheibe. Im Glas können Sie Reflexionen der Flamme erkennen. Deren Anzahl zeigt Ihnen, aus wie vielen Scheiben die Verglasung besteht. Jede Glasoberfläche erzeugt ein Spiegelbild der Flamme. Bei zwei Scheiben sind es vier Flammen, bei drei Scheiben sechs, wobei immer zwei nah zusammenstehen und ein Paar bilden. Die Verfärbung einer gespiegelten Flamme zeigt, ob eine Wärmeschutzbeschichtung auf einer der Scheiben vorhanden ist.

Bei Wind lässt sich mit einer Flamme auch überprüfen, ob Undichtigkeiten vorliegen, die beispielsweise auf den Fenstereinbau zurückzuführen sind.

Warum ist Vorsicht beim Fenstertausch im Altbau geboten? Gebäude, die vor 1978 errichtet wurden, haben keinen nennenswerten Wärmeschutz erhalten. Der U-Wert des Mauerwerks wird ganz grob zwischen 1,3 und 2,0 W/m²K liegen. Dies bedeutet gute Dämmeigenschaften der Fassade im Vergleich mit einem Fenster aus den Jahren vor 1994, mit einem U-Wert von etwa 2,8 W/m²K. In dieser Konstellation kondensiert Raumluftfeuchtigkeit immer an den kühleren, weil schlechter gedämmten Fensterscheiben. Die Wände bleiben trocken. Hausbesitzer können die Flüssigkeit an den Scheiben einfach wegwischen und wissen, wann es höchste Zeit zum Lüften ist. Werden nun, ohne umfassender zu sanieren, nur die Fenster ausgetauscht, ist der U-Wert einer modernen Zwei- oder Dreifachverglasung (etwa 1,0 bis 1,3 W/m²K) fast in jedem Fall besser als der der Fassade. Damit wird Feuchtigkeit nun an der Innenfläche der Wände kondensieren, da diese jetzt die kühlsten Oberflächen darstellen. Das ist kaum erkennbar und es kann Schimmel entstehen. Lassen Sie sich in solchen Situationen gut beraten.

Nach einem Fenstertausch gilt generell: Es muss mehr Augenmerk auf das Lüften gelegt werden. Grund dafür ist auch die dann höhere Dichtheit des Gebäudes. Die alten Fensterrahmen haben in der Regel viel Luft durchgelassen, während die neu eingesetzten Fenster nun dicht sind. Beim Einbau der neuen Fenster werden auch Undichtigkeiten zwischen Fensterrahmen und Wand geschlossen. Damit fällt dieser Teil der „automatischen“ Lüftung weg, die ganz ohne Zutun der Gebäudenutzerinnen und -nutzer vonstatten ging. Wobei diese „automatische“ Lüftung durch Undichtigkeiten natürlich große energetische Nachteile hat und ein Luftaustausch vollkommen unkontrolliert, vor allem abhängig vom Wind, stattfindet.