U-Wert für Fenster - der Wärmedurchgangskoeffizient

Fenster mit niedrigem U-Wert sparen Energie

Inhaltsverzeichnis:

• Fenster mit niedrigem U-Wert sparen Energie
• U-Werte verschiedener Fenster
• Kostenbeispiele: was spare ich durch einen besseren U-Wert am Fenster?
• U-Wert am Fenster selbst ermitteln
• U-Wert berechnen
• GEG-Anforderungen an den U-Wert
• Förderung für den Fenstertausch
• Neue Fenster können Schimmelbildung begünstigen

Der U-Wert eines Fensters wird angegeben in Watt pro Quadratmeter Kelvin: W/m²K. Je höher der U-Wert, desto mehr Wärme passiert das Bauteil. Je niedriger der U-Wert eines Fensters, desto weniger Energie geht nach Draußen verloren.

Der U-Wert eines Fensters teilt sich noch in mehrere Unterkategorien auf. Es gibt mehrere U-Werte:

• Der Uf Wert des Fensters beschreibt den Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens ("f" steht für "frame", also den Fensterrahmen)

• Der Ug Wert des Fensters steht für den U-Wert der Fensterverglasung ("g" steht für "glazing", die Verglasung)

• Der Ψg (Psi-Wert) ist als Beiwert Teil der U-Wert-Berechnung. Er steht für Wärmeverluste am Randverbund, also den Übergängen zwischen Fensterrahmen, Verglasung und dem Abstandshalter. Auch er wird in Watt pro Quadratmeter Kelvin angegeben.

• Der Uw Wert steht schlussendlich für den U-Wert des gesamten Fensters ("w" steht für "Window", das Fenster). Er setzt sich aus den obigen Kennwerten, multipliziert mit den jeweiligen Flächenanteilen der Fensterkomponenten, zusammen.

Schnitt durch ein Fenster mit Dreifachverglasung und "warmer Kante", Bild: Sergey Ryzhov @ AdobeStock.com

Am Video wird deutlich, dass das Beispielfenster mit dem Normmaß 1,23m * 1,48m (1,8m2 Rahmenaußenmaß) bei Innentemperaturen von 20 Grad Celsius und Außentemperaturen von -5 Grad Celsius bei einem U-Wert von 0,8 38,7 Watt an die Umgebung abgibt, während ein altes Fenster mit einem U-Wert von 3,0 insgesamt 135 Watt verliert. Weiter unten im Text finden Sie eine Beispielrechnung, wie sich dieser Unterschied im Fenster U-Wert finanziell auswirkt und wann eine Sanierung der Fenster angemessen ist.

U-Werte und Einsparungen bei verschiedenen Fenstertypen

Auf dem Markt tummelt sich eine Vielzahl verschiedenster Fenster und Einbausituationen - ein einfachverglastes Kellerfenster aus Metall, eingebaut 1960, und ein dreifachverglastes Fassadenfenster aus Kunststoff aus dem vorletzten Jahr werden weit voneinander entfernte U-Werte aufweisen. Im Kern unterscheiden sich die Fenster im Bezug auf den U-Wert über die Art der Verglasung und das Material des Rahmens.

Wir differenzieren erst einmal nach grundlegenden Fenstertypen und Verglasungsarten:

Bildquelle: © Verband Fenster + Fassade

• Fenster mit Einfachverglasung sind längst überholt: Im Zuge der ersten Wärmeschutzverordnung 1978 schob sie der Gesetzgeber zugunsten der neuen Isolierglasfenster mit doppelter Verglasung auf das Abstellgleis. Sie weisen Uw-Werte von 4,5 - 6 W/m2K auf. Diese Fenster sind abgesehen von denkmalgeschützten Gebäuden nur noch vergleichsweise selten anzutreffen und ein Austausch gegen Fenster mit einem besseren U-Wert lohnt sich fast durchweg. Verbund- und Kastenfenster zählen auch zu den einfachverglasten Fenstern, weisen jedoch bessere U-Werte auf.

• Fenster mit Zweifachverglasung weisen bereits bessere U-Werte auf: ein U-Wert von 1,5 bis 2,7 ist, je nachdem, ob beispielsweise bereits eine wärmereflektierende Beschichtung oder Edelgase in den Hohlräumen eingebracht sind, im Rahmen des Möglichen.

• Fenster mit Dreifachverglasung sind inzwischen der Stand der Technik. Ihr Fenster U-Wert beginnt bei 1,1 W/m2K und erreicht durchaus Uw-Werte von bis zu 0,6. Ein Fensteraufbau mit drei Scheiben ist zwangsläufig dicker als eine Doppelverglasung. Das höhere Gewicht erfordert einen tieferen Fensterrahmen und stabile und robuste Beschläge.

Neben der Verglasung hat auch das Material des Fensterrahmens Einfluss auf den Fenster U-Wert: Kunststoff- und besonders Holzfenster haben besonders gute Wärmedurchgangskoeffizienten, Aluminiumrahmen sind etwas wärmedurchlässiger.

Fenster lassen auch Energie in das Gebäude herein

Übrigens sollten Sie bei der Wahl eines Fensters nicht nur auf den U-Wert achten und somit auf den Energieverlust – durch die Fensterverglasung gelangt auch Sonnenenergie in ein Gebäude und bringt zusätzliche Energie herein. Wie viel Energie dabei ins Haus gelangt, verrät uns der g-Wert. Der g-Wert steht für den Gesamtenergiedurchlassgrad und wird oft in Prozent angegeben. Ein Fenster mit einem g-Wert von 75 Prozent lässt also drei Viertel der Sonnenenergie in das Gebäudeinnere. Je besser/niedriger der U-Wert ausfällt, desto niedriger fällt meist auch der g-Wert aus. Ob das gut oder schlecht ist, hängt vor allem davon ab, ob das Fenster an seinem Einbauort eher dem Hitzeschutz im Sommer dient oder ob es möglichst hohe solare Wärmegewinne erzielen muss.

Kostenbeispiele: was spart ein Fenster mit besserem U-Wert?

Ein Fenster mit Dreifachverglasung gibt weniger Energie an die Umwelt ab als ein Fenster mit nur einer Scheibe – doch was heißt das, wenn man den Fenstertausch finanziell in Augenschein nimmt? Lohnt sich ein Tausch grundsätzlich? Wir haben uns dazu anhand der Studie "Mehr Energie sparen mit neuen Fenstern" des Verbandes Fenster + Fassade (VFF) einige Beispiele für Fensterpreise und Ersparnisse herausgezogen.

• Fenster 1: Besitzen Sie ein altes, einfachverglastes Fenster mit einem U-Wert von 4,7 und tauschen es gegen ein aktuelles Fenster mit Dreifachverglasung mit einem U-Wert von 0,95 aus, so sparen Sie pro Fenster und Jahr 491 Kilowattstunden (kWh) beziehungsweise 49 Kubikmeter (m3) Erdgas.
• Fenster 2: Tauschen Sie statt einem einfachverglasten Fenster ein neueres Fenster mit Isolierglas und einem U-Wert von 2,7 aus, so sparen Sie immer noch 222 kWh/a beziehungsweise 22m3 Erdgas.

Lohnt sich ein Fenstertausch? Die Studie kommt in diesem Fall zu dem Ergebnis, dass sich der Austausch in beiden Fällen finanziell lohnt, während die Sache bei einem guten doppelverglasten Fenster zumindest eine Prüfung durch eine Fachkraft erfordert. Jedoch ist uns aufgefallen, dass die Studie noch mit Erdgaspreisen von 7,5 Cent pro Kilowattstunde rechnet – von solchen Brennstoffpreisen ist derzeit bei Durchschnittspreisen von derzeit 18.9 Cent/kWh als Neukunde (Quelle: NDR-Artikel auf Datenbasis von Verivox.de) nur zu träumen.

Bei aktuellen Preisen würden Sie pro Fenster und Jahr im Fall 1 also: 491 Kilowattstunden * 0,18.9 Cent/Kilowattstunde 92,79 Euro sparen.

Im zweiten Fall beliefen sich die Ersparnisse demnach auf: 222 * 0,18.9 = 41,95 Euro pro Fenster im Jahr.

Beide Beispiele behandeln die Heizkosten mit Erdgas. Heizen Sie mit anderem Systemen, würden sich die Ersparnisse anhand aktueller Brennstoffpreise ungefähr folgendermaßen darstellen:

Unter Verwendung folgender Brennstoffpreise Stand November 2022: Gaspreis: 18.9 Cent/kWh, Ölpreis: 13.23 Cent/kWh, Holzpellets: 14,11 Cent/kWh, Strom für Wärmepumpen: 44,47 Cent/kWh, Jahresarbeitszahl Wärmepumpen: 4,5 für Sole-Wasser-Wärmepumpe, 3 für Luft-Wasser-Wärmepumpe.

U Wert am Fenster ermitteln

Um herauszufinden, welchen U-Wert vorhandene Fenster aufweisen, sollten Sie einen Blick in den Fensterrahmen werfen: in dem schmalen Abstand zwischen zwei Glasscheiben findet sich oft der Wärmedurchgangskoeffizient.

Der Wärmedurchgangskoeffizient lässt sich auch herausfinden, indem die Daten vom Rahmen oder Abstandshalter des Fensters an den Lieferanten übertragen werden. Diese Daten zu Fenstertyp, Beschlagart, Abmessungen und Glasscheibe gleicht der Lieferant dann mit den Herstellerinformationen ab. So lässt sich der U-Wert am Fenster - oder der früher verwendete k-Wert - identifizieren.

Alternativ können Sie mit dem Feuerzeugtest zumindest annährend die Kerneigenschaften des Fensters herausfinden - zwar nicht den exakten U-Wert des Fensters, aber zumindest die Anzahl der Fensterscheiben sowie ob eine Wärmeschutzverglasung montiert ist.

U Wert des Fensters berechnen

Die Formel zur Berechnung des U-Wertes von Fenstern nach der Norm DIN EN ISO 10077-1 [2020-10] lautet:

Uw = (Ag * Ug + Af * Uf + lg * ψg) / Aw .

Ausgeschrieben bedeutet das: Der U-Wert berechnet sich aus der Verglasungsfläche mal U-Wert der Verglasung plus der Fläche des Rahmens multipliziert mit dem U-Wert des Rahmens plus des Umfanges der Verglasung multipliziert mit dem Psi-Wert des Glasrandverbunds. Das Ergebnis wird durch die Fläche des gesamten Fensters (genau genommen Af + Ag, also Fläche des Rahmens plus der Fläche der Verglasung) geteilt und wir erhalten den U-Wert des Fensters.

Für diese Berechnung müssen Sie natürlich die U-Werte der einzelnen Komponenten kennen. Wenn Sie im Vorfeld einen U-Wert ermitteln möchten, benötigen Sie ein entsprechendes Berechnungstool. Hierfür müssen wir Sie aktuell leider noch auf die gängigen Suchmaschinen verweisen.

GEG Anforderungen - wie hoch der U-Wert maximal ausfallen darf

Die U-Werte der Fenster sind nicht nur aus gesundem Eigeninteresse sorgfältig auszuwählen - auch der Gesetzgeber formuliert Anforderungen zur Fensterauswahl an Bauherren, namentlich im "Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden" - etwas angenehmer abgekürzt: dem Gebäudeenergiegesetz (GEG).

Es behandelt alle energetischen Aspekte einer neu zu errichtenden oder bestehenden Immobilie, wie zum Beispiel Art und Umfang der zulässigen Anlagen zur Beheizung, der Anforderungen an die Gebäudedämmung und eben auch der einzuhaltenden U-Werte für Fenster. Für Altbauten finden sich im GEG die folgenden U-Werte für Fenster:

Alle weiteren Details finden Sie direkt im GEG in der Anlage 7. Die Grundlage für die geforderten Werte liegt in §48 des GEG: "§ 48 Anforderungen an ein bestehendes Gebäude bei Änderung. Soweit bei beheizten oder gekühlten Räumen eines Gebäudes Außenbauteile im Sinne der Anlage 7 erneuert, ersetzt oder erstmalig eingebaut werden, sind diese Maßnahmen so auszuführen, dass die betroffenen Flächen des Außenbauteils die Wärmedurchgangskoeffizienten der Anlage 7 nicht überschreiten. Ausgenommen sind Änderungen von Außenbauteilen, die nicht mehr als 10 Prozent der gesamten Fläche der jeweiligen Bauteilgruppe des Gebäudes betreffen.

Nimmt der Eigentümer eines Wohngebäudes mit nicht mehr als zwei Wohnungen Änderungen im Sinne der Sätze 1 und 2 an dem Gebäude vor und werden unter Anwendung des § 50 Absatz 1 und 2 für das gesamte Gebäude Berechnungen nach § 50 Absatz 3 durchgeführt, hat der Eigentümer vor Beauftragung der Planungsleistungen ein informatorisches Beratungsgespräch mit einer nach § 88 zur Ausstellung von Energieausweisen berechtigten Person zu führen, wenn ein solches Beratungsgespräch als einzelne Leistung unentgeltlich angeboten wird. Wer geschäftsmäßig an oder in einem Gebäude Arbeiten im Sinne des Satzes 3 für den Eigentümer durchführen will, hat bei Abgabe eines Angebots auf die Pflicht zur Führung eines Beratungsgesprächs schriftlich hinzuweisen."

Förderung für den Fenstertausch von BAFA & KfW

Für bessere Fenster können Sie staatliche Fördergelder in Anspruch nehmen – entweder als Zuschuss über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) oder als Kredit mit Tilgungszuschüssen durch die KfW-Bankengruppe.

Zuschuss: Beim BAFA erhalten Sie über das Programm "Bundesförderung für effiziente Gebäude - Einzelmaßnahmen" einen Zuschuss von 15% der Investitionskosten. Die Baukosten müssen über 2.000 Euro betragen und dürfen 60.000 Euro pro Wohneinheit und Jahr nicht überschreiten. Mehr Informationen finden Sie hier auf den Webseiten des BAFA zum BEG (EM).

Darlehen: Die KfW fördert neue Fenster ebenso wie das BAFA über die "Bundesförderung für effiziente Gebäude", allerdings per Kredit. Die Programmnummer lautet 261. Es werden keine Einzelmaßnahmen gefördert – das bedeutet, dass der reine Fenstertausch nicht förderfähig ist. Sanieren Sie jedoch einen Altbau und erreichen damit den Standard eines KfW-Effizienzhauses, so sind alle zielführenden Maßnahmen förderfähig. Darunter fallen auch die neuen Fenster. Sie erhalten über das Programm einen Förderkredit ab 0,20 % effektiver Jahreszins für Sanierung, Neubau und Kauf, bis zu 150.000 Euro Kredit je Wohn­einheit für ein Effizienzhaus und einen Tilgungszuschuss zwischen 5 % und 25 %. Mehr Informationen finden Sie auf den Webseiten der KfW zum Programm 261.

Beachten Sie bitte, dass die Anforderungen der Fensterförderung bezüglich der Fenster U-Werte von den Mindestanforderungen des GEG abweichen können. Es werden also möglicherweise bessere U-Werte gefordert.

Neue Fenster können Schimmelbildung begünstigen

Bedenken Sie – das gilt besonders, wenn Sie sehr alte Fenster austauschen – dass neue Fenster weitaus dichter abschließen als es ihre betagteren Kollegen noch taten. Das bedeutet: der Luftwechsel im Gebäude nimmt deutlich ab. Das führt zwar dazu, dass das Haus weniger Wärme nach Außen abgibt, es bleibt allerdings auch ein größerer Teil der Luftfeuchtigkeit erhalten anstatt abgeführt zu werden.

Haben die Fenster einen niedrigeren U-Wert als die Wände, so schlägt sich die Feuchtigkeit nicht am Fenster, sondern an den von wenig Luftwechsel erfassten und kalten Stellen an der Wand nieder. Das kann zu Feuchtigkeitsproblemen führen und Schimmelbildung begünstigen.

Zum einen ist deshalb eine regelmäßige und ausreichende Fensterlüftung notwendig. Zusätzlich ist möglicherweise eine zentrale oder dezentrale Belüftungsanlage notwendig. Sie sollten Ihren Fensterbauer deshalb darauf ansprechen, ob eine entsprechende Analyse beziehungsweise ein Lüftungskonzept nach DIN 1946-6 vonnöten ist.