U-Wert

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U-Wert Definition – Was ist das?

Der U-Wert, auch Wärmedeämmwert bzw. Wärmedurchgangskoeffizient oder in der Bauphysik früher auch k-Wert genannt, ist ein bauphysikalisches Maß, welches den Wärmestromdurchgang von zwei Gasen (Luft unterschiedlicher Temperatur) durch einen festen Körper (Wand) beschreibt. Der U-Wert gibt den Wärmestrom je Fläche (in m²) und Temperaturunterschied (in Kelvin) an – kurz, welche Energiemenge fließt bei einem Grad Kelvin unterschied zwischen Außen- & Innenschicht durch eine Fläche von einem Quadratmeter. Der U-Wert wird in der Einheit W/(m²*K) (Watt pro Wuadratmeter und Kelvin) angegeben. Im Bauwesen wird das Formelzeichen U verwendet (in anderen Bereichen k). Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) wird im Wesentlichen durch die sogenannte Wärmeleitfähigkeit eines Materials und durch die Dicke des Material bestimmt.

Je geringer der U-Wert, desto besser ist die Dämmeigenschaft eines Materials.
Je höher der U-Wert, desto schlechter ist die Dämmeigenschaft eines Materials.

 

 U-Wert Berechnung – Wie berechnet man den U-Wert?

Wie berechnet man nun den U-Wert eine Mauer beispielsweise?

Berechnung: Homogenes Material (nur ein Material)

Bestimmt wird der U-Wert durch die Wärmeleitfähigkeit und Dicke des Materials. Weitere Einflussgrößen sind die Konvektion sowie die Wärmestrahlung an der Oberfläche. Je höher der Wärmedurchgangskoeffizient, desto schlechter dämmt das Material. Der U-Wert kann für Bauelemente mit Innen- und Außenfläche, wie zum Beispiel Mauerwerk, bestimmt werden. Weiterhin lässt sich der U-Wert auch für zusammengesetzte Elemente aus verschiedenen Materialien, wie beispielsweise Fenster, ermitteln.

Für Bauteile, die nur aus einem Material bestehen (homogen) lässt sich der U-Wert am einfachsten bestimmen. Die Wärmeleitfähigkeit wird durch die Schichtdicke dividiert. So besitzt ein Dämmstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,04 W/mK und einer Dicke von 40 cm einen U-Wert von 0,1 W / (m²K). Wäre die Wand nicht gedämmt, so würde der U-Wert deutlich höher liegen.

U-Wert Tabelle

Anbei finden Sie beispielhaft eine Tabelle mit unterschiedlichen U-Werten. Diese können natürlich je nach Stärke und auch Qualität der Baustoffs stark abweichen und dienen daher lediglich als Indikation.

U-Wert Tabelle – Baumaterialien Beispiele

Baustoff U-Wert
Stahlbetonwand (25cm Stärke) 9 W/m²K
Ziegelwand (25cm Stärke) 0,4 W/m²K
Massivholz-Wand 0,4 W/m²K

U-Wert Online-Rechner

Auf energiesparhaus.at finden Sie einen sehr einfach gehaltenen U-Wert Rechner, den Sie auch als Laie bedienen können. Dabei müssen Sie lediglich die unterschiedlichen Materialien und deren Dicke eingeben bzw. definieren um welches Bauteil es sich handelt. Die Ergebnisse dieses einfachen Rechners sind für eine erste Prognose sehr brauchbar, ersetzen jedoch keine exakte U-Wert Berechnung durch einen Profi.

Berechnung bei zusammengesetzten Elementen

Bei mehrschichtigen Bauteilen ist die Ermittlung des U-Wertes etwas komplizierter. Es muss von jeder einzelnen Schicht der U-Wert ermittelt werden. Davon wird dann jeweils der Kehrwert genommen. Diese einzelnen Kehrwerte addiert man. Von der Summe wird wieder der Kehrwert gebildet.

U-Wert Beispielrechnung:

U-Wert-Ermittlung für ein 40 Zentimeter starkes Vollziegel-Mauerwerk mit dem U-Wert 1,2 W / (m²K) kombiniert mit einer 20 Zentimeter starken Dämmung (U-Wert=0,15 W / (m²K))

1 / (1/1,2 + 1/0,15) W (m²K) = 0,133 Watt / (m²K)

Obwohl das Mauerwerk doppelt so dick wie die Dämmung ist, liegt der Wert der Gesamtkonstruktion nahe beim Wert der Dämmung. Das Mauerwerk trägt zur Wärmedämmung also nicht viel bei, wie die Dämmung selbst.

U-Wert bei Fenstern

Achtung: Einige Hersteller geben bei Fenstern lediglich den U-Wert der Verglasung an, weil dieser niedriger ist als der U-Wert der Gesamtkonstruktion. Achten Sie also beim Vergleich von unterschiedlichen Fensterherstellern unbedingt darauf, dass sich die genannten U-Werte auf die Gesamtkonstruktion und nicht nur auf die Verglasung beziehen.

Besteht das Fenster aus mehreren Flügeln oder handelt es sich um Sprossenfenster, dann darf der Rahmen nicht gänzlich vernachlässigt werden. Er hat nicht nur einen großen Anteil an der Gesamtfläche des Fensters, sondern trägt auch einen großen Anteil zum Energieverlust bei. Vergleichen Sie also Äpfel mit Äpfel – sprich die U-Werte der unterschiedlichen Gesamtkonstruktionen und nicht nur die U-Werte der Verglasungen. Ist das Fenster beispielsweise dreifach verglast und hat eine gute Rahmenkonstruktion, dann können die U-Werte unter 1,0 W / (m²K) liegen.

U-Wert Tabelle – Fenster Beispiele

Fenster-Type U-Wert
Dachflächenfenster 1,4 W/m²K
Verglasungen 1,1 W/m²K
Glasdächer 2,0 W/m²K
Passivhausfenster 0,5-0,8 W/m²K
Fenster mit Wärmeschutzverglasung 1,2 W/m²K

Wärmeverlust beim Haus

Wenn ein Haus oder ein Bauteil gut isoliert wurde, hat es einen geringen U-Wert. Mithilfe des Wärmedurchgangskoeffizienten kann der Wärmeverlust berechnet werden. So kann durch die Außenwand oder die Decke bei schlechter Wärmedämmung die Raumwärme durchlassen und diese wird an die kühlere Außenluft abgegeben. Anders herum kann auch die Kälte von außen in den Raum eindringen und für einen erhöhten Heizkostenbedarf sorgen. Die entweichende Wärmemenge berechnet man, indem man das Produkt des U-Wertes, den Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft sowie die Fläche ermittelt. Schlechte oder ungedämmte Wände lassen den U-Wert auf mehrere Kilowatt ansteigen.

Energie sparen mit dem U-Wert

Die Energieeinsparverordnung schreibt Mindestanforderungen an den U-Wert vor. Dieser gilt für Neubauten, aber auch bei Änderungen an Bestandsgebäuden. Generell muss aber nichts nachgerüstet werden bis auf die obersten Geschossdecken. Eigentümer von Wohnhäusern müssen zugängliche oberste Geschossdecken über beheizten Räumen dämmen, so dass der U-Wert 0,30 W / (m²K) nicht übersteigt.

Heutzutage haben Fertigteilhäuser sehr gute U-Werte. So besitzen Holzfachwerk- oder Holzständer-Häuser der neuesten Generation mit einer Außenwand-Dicke von 25 bis 27 cm auf einen Wärmedurchgangskoeffizient von 0,17 W / (m²K). Hingegen kommt eine Ziegelwand (Dicke 36,5 cm, massiv), kombiniert mit 13 cm Dämmung erst bei doppelter Wanddicke auf einen ähnlichen U-Wert. Dadurch steht bei einem Fertighaus von 9 x 12 m Grundfläche und einem Geschoss dank des Wandaufbaus aus dem Beispiel 9 Quadratmeter mehr Platz zur Verfügung.

Weiterführende Informationen zum Thema U-Wert