Was ist der U-Wert?


VELUX Modular Skylights Sheddach-Lichtbander im Promega Logistikzentrum
VELUX Modular Skylights Sheddach-Lichtbänder im Promega Logistikzentrum

Zur Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden gibt es verschiedene technische Kennwerte. Eine entscheidende Nenngrösse ist der Wärmedurchgangskoeffizient, der sogenannte U-Wert (früher als „k-Wert“ bezeichnet).

Glühbirnen-Symbol

Der Wärmedurchgangskoeffizient, gibt an, wie viel Wärme durch ein Bauteil abgeleitet werden kann. Er beschreibt somit den Wärmeabfluss über Produkte, die beheizte Innenräume von Ausenräumen oder unbeheizten Innenräumen abgrenzen. Bei Fenstern und Oberlichtern ist dieser Wert ein entscheidender Bestandteil zur Beurteilung der Energieeffizienz von Gebäuden, da diese Bauteile vor allem in Fassaden oder Dächern verbaut werden.  

Querschnitt eines Fensters mit einem Pfeil, der die Richtung des Wärmeflusses anzeigt 

Im Wesentlichen gilt: Je niedriger der U-Wert, desto besser die Wärmedämmeigenschaften des Materials. Das bedeutet, dass weniger Wärme abgegeben wird als bei höheren U-Werten. 

In diesem Blogbeitrag möchten wir die Definition des U-Werts erläutern und auf Messmethoden, gesetzliche Vorgaben und Begriffe eingehen, um Ihnen die Wahl des passenden Produkts zu erleichtern.

Welche U-Werte gibt es?

Bei Oberlichtern spielen folgende U-Werte eine wichtige Rolle:

  • U-Wert des Oberlichtes: Hier kommen je nach Produktkategorie oft unterschiedliche Werte zum Einsatz. Der Wert Ug oder Ut bezieht sich auf den Wärmedurchgangskoeffizient des lichtdurchlässigen Teils.
    • Verglasung (Ug): wird üblicherweise für Glaskonstruktionen verwendet
    • Verglasung (Ut): wird für Verglasungen aus Kunststoff verwendet

  • U-Wert des Rahmens (Uf): bezieht sich ausschliesslich auf den Rahmen. Materialien wie Kunststoffe oder Holz bieten in der Regel bessere Werte als Aluminium, insbesondere 
    wenn diese keine thermische Trennung aufweisen.

  • U-Wert des Aufsetzkranzes (Uup): bezieht sich ausschliesslich auf den Aufsetzkranz und kommt bei Lichtkuppeln oder Flachdachfenstern zum Einsatz. Der Wert hängt hier masgeblich vom verwendeten Material, aber auch von der Aufsetzkranzhöhe ab.

  • ψ-Werte: Der Psi-Wert stellt die Wärmebrücken zwischen Glasscheiben bzw. zwischen Fensterrahmen und Mauerwerk dar.

  • U-Wert des gesamten Oberlichts:
    Setzt sich aus den einzelnen U-Werten des Aufsatzes, des Rahmen bzw. Aufsetzkranzes sowie der Einflüsse der linienförmigen Verbindungen (ψ-Werte) zusammen.
    • Uw: Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizient eines Fensters nach EN 14351-1 inklusive Glasscheibe und Einfassrahmen
    • Urc: Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizient einer Kunststoff Lichtkuppel nach EN 1873 inklusive Einfassrahmen und Aufsetzkranz
    • Urc,ref300: Der Zusatz „ref300“ weist auf einen Aufsetzkranz mit 300 mm Höhe, für das Referenzprodukt der Gröse 120 x 120 cm (Öffnung im Dach), hin. 
Glühbirnen-Symbol

Um Bauteile korrekt bewerten zu können, muss sichergestellt werden, dass die gleichen U-Werte miteinander vergleichen werden. Der U-Wert der Verglasung (Ug) unseres modularen Verglasungssystems VELUX Modular Skylights liegt beispielsweise bei 0,5 W/m²K während der U-Wert des gesamten Oberlichts (Uw) 0,86 W/m²K beträgt.

Wie wird der U-Wert berechnet?

Der U-Wert wird in Watt pro Quadratmeter und Grad Kelvin (W/m2K) angegeben. Der U-Wert steht für den Wärmestrom, der durch die Schichten eines Bauteils (mit einer Fläche von 1 m2) bei einer Temperaturdifferenz zwischen innen und ausen von 1 K abfliest.  Zudem werden im U-Wert die Wärmeübergangswiderstände auf beiden Seiten einer Konstruktion berücksichtigt, die den Vorgaben der DIN EN ISO 6946 entsprechen.

Der U-Wert hängt von den verwendeten Materialien und dem Aufbau des Bauteils ab. Der U-Wert Produkte wird in der Regel vom Hersteller angegeben. Unterschieden werden muss zwischen U-Werten für einzelne Komponenten und Werten für das gesamte System.

Die Ermittlung des U-Wertes kann durch Messung in einem Prüfstand oder durch EDV-unterstützte Simulationsrechnung erfolgen.

Warum ist der U-Wert bei Fenstern und Oberlichtern wichtig?

Ein niedriger U-Wert bietet mehrere Vorteile:

  • Reduzierter Wärmeverlust im Winter, dadurch ein niedrigerer Heizbedarf, also geringere Energiekosten
  • Geringere Kondensatbildung und damit ein reduziertes Schimmelrisiko

Wir bei VELUX Commercial legen grosen Wert darauf, Ihnen Systeme mit optimaler Energieeffizienz zu bieten. Für eine ideale Lösung muss neben technischer Parameter auch der Bedarf an natürlichem Licht und solarer Wärmegewinne beachtet werden.

Anforderungen an den U-Wert in der Schweiz

In der Schweiz werden die Anforderungen an den Wärmedurchgangskoeffizienten durch verschiedene Normen und kantonale Vorschriften geregelt. Die wichtigsten Normen, die Anforderungen an den U-Wert von Lichtkuppeln, Lichtbändern und Oberlichtern betreffen, sind folgende:

  • SIA 380/1 - Wärmeschutz im Hochbau

Die SIA 380/1 regelt den Wärmeschutz für Gebäude und legt U-Wert-Anforderungen für verschiedene Bauteile fest, einschlieslich Fenster und lichtdurchlässiger Elemente wie Lichtkuppeln, Lichtbänder und Oberlichter.

Für letztere gelten spezifische Werte, die in der Regel zwischen 1,3 W/(m²·K) und 2,0 W/(m²·K) liegen können, abhängig von den baulichen Anforderungen und der verwendeten Isolierverglasung.

  • MuKEn (Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich)

Die MuKEn stellen einen verbindlichen Rahmen für die Energieanforderungen von Neubauten in der Schweiz dar und enthalten ebenfalls Anforderungen an den Wärmeschutz. Die Vorgaben sind in den meisten Kantonen verpflichtend und setzen den Energiestandard für Gebäude fest.

In den MuKEn 2014 gibt es eine maximale U-Wert-Anforderung für lichtdurchlässige Bauteile. Diese liegt in der Regel bei 2,7 W/(m²·K) für lichtdurchlässige Elemente wie Lichtkuppeln und Oberlichter, was bedeutet, dass der Wärmedurchgang durch diese Elemente nicht höher als dieser Wert sein darf.

Es ist wichtig, sich bei konkreten Projekten zusätzlich mit den lokalen kantonalen Vorschriften vertraut zu machen, da die Anforderungen je nach Region variieren können.

Tipps zur Auswahl von Oberlichtern mit niedrigen U-Werten

  1. Wahl der Verglasungsvariante oder des Aufsatzes
    • Oft bieten Glasaufsätze niedrigere U-Werte als Kunststofflösungen (wie Polycarbonat oder Acryl)
    • Achten Sie auf eine optimale Verglasungs- sowie Aufsatzvariante
    • Niedrig emittierende Beschichtungen (LowE), dickere Sicherheitsgläser und Edelgasfüllungen können die Werte bei Gläsern verbessern
    • Kunststofflösungen profitieren von der Wahl der Materialien, der Anzahl der Schalen oder zusätzlichen Steg-Platten und Gläser
  2. Wahl der Rahmen: Ein gut gedämmter Rahmen beeinflusst die Gesamtperformance des Produkts. Verbundwerkstoffe aus Glasfaser bieten in der Regel niedrigere Werte als Aluminiumsysteme.
  3. Fachgerechte Montage: Unsachgemäse Installationen können Wärmebrücken verursachen und die Gesamtleistung verschlechtern. Eine professionelle Montage ist daher entscheidend.
  4. Achtung bei Produktvergleichen: Achten Sie darauf, dass exakt dieselben U-Werte verglichen werden, z.B. die Uw-Werte. Unterschiedliche U-Werte sind nicht miteinander vergleichbar.

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