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Der Uf-Wert ist eine Abwandelung des allgemeinen U-Wertes. Das f steht dabei für „Rahmen". Gemeint ist damit ein Fensterrahmen, bestehend meist aus dem feststehenden Rahmenteil und dem beweglichen Rahmenteil.
Der Uf-Wert kann durch Berechnung, Hot-Box-Messung oder ein sehr vereinfachtes Überschlagsverfahren ermittelt werden. Die Berechnung des Uf-Wertes richtet sich nach den Vorgaben der EN ISO 10077-2.
Zur Berechnung (sowie zur Messung) wird zunächst die wirkliche Verglasung (mit Dicke dg) gegen ein Kalibrierpaneel (λp=0,035) mit der wirklichen Glasdicke (dp=dg) ausgetauscht, um vergleichbare Bedingungen zu schaffen. Weitere geometrische Vorgaben zur Berechnung sind vielfältig und in EN ISO 10077-2 geregelt. Auf eine definierte Fläche A und eine Temperaturdifferenz δT bezogen wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert L2D im stationären Zustand bestimmt.
Bei Sanierung und Neubau eines Hauses kommt man an einem Thema nicht vorbei: die Energieeffizienz. Eine gute Wärmeisolierung schafft ein angenehmes Raumklima, senkt den Energieverbrauch und spart damit Kosten. Zur Wärmeisolierung der Gebäudehülle tragen die Fenster einen erheblichen Teil bei. Wie stark ein Fenster Wärme dämmt, ist zum Beispiel für den Bau von Passivhäusern wichtig oder um herauszufinden, welches Fensterprofil zu den eigenen Vorstellungen von Energieeffizienz passt. Um den Grad der Wärmeisolierung von Fenstern in einem greifbaren Wert darzustellen, gibt es den Wärmedurchgangskoeffizienten Uw. Der Wert Uw (w=window) bezieht sich auf das gesamte Fenster. Er errechnet sich aus dem Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug (g=glass), dem Wärmedurchgangskoeffizienten des Rahmens Uf (f=frame) und dem Flächenanteil dieser Elemente. Der Wärmedurchgangskoeffizient wird in der Einheit W/m²K, also Watt pro Quadratmeter und Kelvin angegeben.
Ein Standardfenster in üblicher Bauweise mit normaler Verglasung darf laut EnEV 2009 einen Uw-Wert von 1,3 W/m²K nicht überschreiten. Es gilt allgemein: je kleiner der Uw-Wert, desto besser ist die Wärmedämmung des Fensters. Ist der Uw-Wert klein, verliert das Haus durch das Fenster wenig Wärme. Im Sommer ist es außerdem durchlässig. Der Uw-Wert drückt also den Energieverlust der Fensterfläche aus. Je kleiner, desto besser. Der Uw-Wert lässt sich durch den Aufbau des Rahmens und die Verglasung beeinflussen. Eine Dreifachverglasung besitzt gegenüber einer Doppelverglasung einen niedrigeren Wärmedurchgangskoeffizienten. Sind die Zwischenräume der Scheiben mit Edelgas gefüllt, wird der Wert noch niedriger. Beim Fensterrahmen können vor allem Kunststoffprofile sehr unterschiedliche Wärmedurchgangskoeffizienten haben. Je mehr Kammern im Profil Luftpolster bilden, desto niedriger ist der Wärmedurchgang.
Um den Standard eines Passivhauses zu erreichen, darf ein Fenster den Uw-Wert von 0,8 W/m²K nicht übersteigen. Ein Passivhaus entspricht einem Baustandard, der sich zum Ziel setzt, Gebäude so energieeffizient wie möglich zu heizen. Ein Passivhaus wird so genannt, weil es hauptsächlich aus passiven Quellen wie Sonneneinstrahlung oder Abwärme geheizt wird. Dafür muss der Wärmeverlust besonders über die Fenster so niedrig wie möglich sein. Bei jedem Haus sind die Fenster die Schwachstelle der Wärmedämmung. Mit verschiedenen Maßnahmen können Fenster für Passivhäuser mit einem sehr niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten hergestellt werden. Um einen besonders niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten zu erreichen, eignen sich am besten Fenster mit Kunststoffprofilen mit vier oder mehr Kammern und Verglasungen mit drei oder vier Scheiben sowie Edelgas in den Scheibenzwischenräumen.
Der Wärmedurchgangskoeffizient Ug bezieht sich auf den Wärmeverlust, der durch die Verglasung eines Fensters stattfindet. Der Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung wird von der Anzahl der Scheiben, ihren Abständen und der Art der Gasfüllung im Zwischenraum beeinflusst. Zum Beispiel besitzt eine Zweifachverglasung mit Isolierglas bei einem Abstand von 15-16 mm mit Argon einen Ug-Wert von 1,1 W/m²K. Dreifachverglasungen können sogar einen Wärmedurchgangskoeffizienten von nur 0,4 W/m²K erreichen. Zum Vergleich: Eine ungedämmte Mauerziegelwand mit einer Dicke von 36,5 cm besitzt einen Wärmedurchgangskoeffizienten von etwa 0,8 W/m²K. An einem Haus aus Mauerziegeln bietet die Verglasung eines solchen Fensters eine bessere Wärmedämmung als die Mauer. Zum Vergleich: Ein Fenster mit einfacher Verglasung erreicht einen Uw-Wert von 5,9 W/m²K.
Der Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung Ug hat einen wesentlichen Einfluss auf den Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters Uw. Der Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters bezieht sich auf die U-Werte des Rahmens - Uf und der Verglasung - Ug und deren Flächenanteile. Da die Verglasung in der Regel den größeren Flächenanteil des Fensters einnimmt, hat sie auch den größten Einfluss auf die Dämmeigenschaften des Fensters. Je größer der Ug-Wert, desto höher ist auch der Wärmeverlust des gesamten Fensters. Erreicht die Verglasung einen niedrigen Ug-Wert, findet durch das gesamte Fenster nur wenig Wärmeverlust statt. Verglasung kann mit einem sehr niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten konstruiert werden. Doch mehrere Scheiben und große Zwischenräume brauchen Platz. Der Ug-Wert beeinflusst darum auch die Einbautiefe des Fensters. Je mehr Scheiben, je größer die Scheibenzwischenräume, desto niedriger ist der Ug-Wert und desto größer die Einbautiefe.
Der Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung Ug kann durch die Bauweise des Fensters und durch das Material niedrig gehalten werden. Mehrfachverglasungen mit drei oder vier Scheiben erreichen sehr niedrige Wärmedurchgangskoeffizienten. Je größer der Abstand zwischen den Scheiben ist, desto größer wird die Isolierschicht und desto besser der Ug-Wert. Eine Edelgasfüllung reduziert den Wärmeverlust zusätzlich. Meist wird Argon eingesetzt. Es besitzt eine deutlich niedrigere Wärmeleitfähigkeit als Luft. Durch das Argon kann über die Verglasung keine Wärmebrücke entstehen. Außerdem können die Fensterscheiben mit einer speziellen Beschichtung versehen werden. Die Beschichtung ist unsichtbar, sodass die Funktion des Fensters nicht beeinträchtigt wird. Die Beschichtung ist infrarotreflektierend und leitet daher Wärme zurück in den Raum, bevor sie das Glas zum Wärmedurchgang erreicht.
Der Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens Uf bezieht sich auf den Wärmeverlust, der durch den festen und den beweglichen Teil des Fensterrahmens stattfindet. Meist besteht die Annahme, dass der Fensterrahmen einen besseren Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist als die Verglasung. Das ist ein Trugschluss. Rahmenmaterialien wie Holz, Aluminium oder Kunststoff haben in üblichen Bauweisen Uf-Werte von etwa 2. Die Wahl des Materials und der Profilkonstruktion beeinflusst den Uf-Wert maßgeblich. Holz besitzt in massiver Form einen deutlich niedrigeren Wärmedurchgangskoeffizienten als Kunststoff oder Aluminium in massiver Form. Sowohl Kunststoff- als auch Aluminiumprofile gibt es deshalb nicht in massiver Bauweise. Sie werden mit Kammern konstruiert, um Luftpolster zu schaffen, die den Wärmedurchgang erschweren. Holz besitzt diese Luftpolster von Natur aus und benötigt deshalb keine Kammern. Dafür kann sein natürlicher Uf-Wert jedoch auch nicht verbessert werden.
Der Uf-Wert beschreibt den Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensterrahmens. Damit hat er einen wesentlichen Einfluss auf den Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters. Sein Einfluss ist gegenüber der Beteiligung der Verglasung am Uw-Wert meist geringer, da die Fläche des Rahmens kleiner ist als die Fläche der Verglasung. Dennoch kann der Uf-Wert die Stellschraube sein, die ein Fenster passivhaustauglich oder passend zu individuellen Ansprüchen macht. Eine besonders wärmedämmende Verglasung kann ihre Vorteile nicht voll ausspielen, wenn das Fensterprofil im Vergleich sehr viel Wärmedurchgang ermöglicht. Da die natürlichen wärmedämmenden Eigenschaften von Holz zwar hervorragend, aber nicht erweiterbar sind, werden Holzfenster kaum mit mehr als zwei Scheiben hergestellt. Kunststoffprofile können aufgrund ihrer flexiblen Konstruktionsmöglichkeiten niedrigere Uf-Werte erreichen, sodass sie auch zu Drei- oder Vierfachverglasungen passen.
Der Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens Uf wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Die Wahl des Materials ist eine davon. Kunststoff bietet die meisten Möglichkeiten, den Wärmedurchgangskoeffizienten zu verringern. Deshalb fällt für Wärmeschutzfenster meist die Wahl auf dieses Material. Der Uf-Wert verringert sich, wenn die Konstruktion des Kunststoffprofils besonders viele und beständige Luftpolster in mehreren Schichten bilden kann. Dafür werden in das Kunststoffprofil mehrere Kammern als Trennschichten eingebracht. Die Profilkammern bilden eine thermische Trennung und erschweren den Wärmeaustausch. Außerdem haben die Dichtungen einen großen Einfluss auf den Uf-Wert. Umlaufende Dichtungen lassen sehr wenig Wärme hindurch. Je mehr Dichtungen vorhanden sind, desto niedriger ist der Uf-Wert. Für Passivhäuser werden meist drei umlaufende Dichtungen eingesetzt.
