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EnEV-Vorgaben und KfW-Förderbedingungen Der U-Wert allein macht nicht glücklich

Die neuen EnEV-Vorgaben und aktuellen Förderbedingungen der staatlichen KfW haben eine weitere Etappe der fragwürdigen U-Wert-Olympiade bei Fenstern eingeläutet.

Systemgeber von Fensterrahmen und Fensterherstellern ringen in einem Wettbewerb, der dem seit Längerem im Bereich des Isolierglases bereits laufenden Wettkampf um nichts nachsteht. Leider zeigen sich bereits erste bedenkliche Auswüchse: Einseitige Optimierungen dominieren, und die notwendige Gesamtbetrachtung bleibt auf der Strecke. GFF beleuchtet die Problematik am Beispiel des Fenster-U-Werts mit und ohne Zugewinn (energetisch), gekennzeichnet durch den g-Wert, also den Gesamt-Energiedurchlassgrad der Verglasung. Tabelle 1 zeigt hochinteressante und teils durchaus überraschende Ergebnisse. Eine wesentliche Erkenntnis: Das heutige Standard-Zweifachisolierglas ist mit einem g-Wert von knapp mehr als 60 Prozent dem Standard-Dreifachwärmedämmglas mit Ug = 0,7 W/m2K und einem g-Wert von um die 50 Prozent in der Südorientierung in der energetischen Gesamtwirkung praktisch ebenbürtig. Mit den Werten aus der WVO 1995 ergeben sich die gleichen Uw,eq-Werte beim sehr preiswerten und gewichtsmäßig um 50 Prozent leichteren 1,1er-Glas und dem 0,7er-Glas mit einem g-Wert von 51 Prozent. Auch bei den übrigen Orientierungen liegt das nominell um 0,4 W/m2K bessere Dreifachwärmedämmglas nur unwesentlich vor der 1,1er-Scheibe in einem jeweils guten Rahmen. Naturgemäß sind die Differenzen bei den kleineren Zugewinn-Faktoren nach DIN V 4108-6 etwas geringer; die Grundtendenz aber bleibt die gleiche. Erst wenn das Dreifachwärmedämmglas eine Beschichtung mit einem g-Wert von um die 60 Prozent erhält, zeigt sich bei Fenstern mit solchen Gläsern ein merklicher Effekt beim Bilanz-U-Wert. Allerdings muss man auf die mit dem geringsten energetischen Zugewinn ausgestattete Nordseite gehen, um die 0,3 W/m2K-Differenz vom Uw- auch beim Uw,eq Nord-Wert wiederzufinden. Zu beachten ist zusätzlich, dass die Dreifachverglasungen bei der Lichtdurchlässigkeit knapp über 70 Prozent liegen, während die Ug = 1,1-Schicht mit 80 Prozent einen Wert erreicht, der nur noch vernachlässigbar unter dem von unbeschichtetem Zweifach isolierglas liegt. Da laut EnEV in Nichtwohngebäuden auch die Beleuchtungsenergie in die Gesamtbetrachtung einzubeziehen ist, sollten Verarbeiter also dem Lichttransmissionsgrad TL erhöhte Aufmerksamkeit schenken. Darüber hinaus gibt es auch noch Kriterien wie Außenreflexion und Farbwiedergabe, die ebenfalls von der Glasbeschichtung abhängig sind. Insofern rät GFF den Fachbetrieben dringend, im Beratungsgespräch und als „Zulageposition“ auf die Möglichkeit von Dreifachwärmedämmglas mit hohem g-Wert hinzuweisen. An die Isolierglashersteller ist zu appellieren, die doch überdeutliche und nicht nachvollziehbare Preiskluft bei Zweifachisolierglas mit 50 oder 60 Prozent g-Wert zu verringern. Es wäre äußerst schade, wenn durch eine falsche Preispolitik die Marktdurchdringung mit möglichen exzellenten technischen Werten verhindert oder auch nur erschwert wird. Es darf im Markt gar nicht erst die Meinung aufkommen, man könne g-Werte von um die 60 Prozent vergessen, weil die Mehrkosten in keinem Verhältnis zum wirtschaftlichen Nutzen stehen. Sonst gilt: Krypton lässt grüßen.

U-Werte als Wärmedurchgangskoeffizienten beschreiben als „Verlustgrößen“, welche Wärmeleistung in Watt pro Quadratmeter Bauteilfläche und Grad Temperaturunterschied zwischen innen und außen verloren geht. So benötigt zum Beispiel ein Holzfenster mit einem unbeschichteten Zweifachisolierglas bei einem Uw-Wert von 2,8 W/m2K je nach Einbauort beziehungsweise dessen „Gradtagzahl“ – in der die winterlichen Temperaturen und die Länge der Heizperiode eine Rolle spielen – zirka 31 Liter Heizöl pro Jahr und Quadratmeter Fensterfläche. Ein Fenster mit Uw = 1,2W/m2K mit zirka 13 Liter pro Jahr und Quadratmeter verbraucht nur noch einen Bruchteil davon und produziert zirka 58 Prozent weniger Wärmeverlust. Der „statische“ Uw-Wert hängt ab von den Eingangsgrößen U-Wert des Rahmens Uf, dem U-Wert der Scheibe Ug, den Flächenanteilen dieser Komponenten und dem Einfluss des Isolierglasanbindungssystems, gekennzeichnet durch den linearen Wärmebrückenkoeffizienten in W/mK, und dessen Länge sowie der gesamten Fensterfläche und zeigt rein den
Wärmeverlust an. Der realistischere „äquivalente Uw-Wert“, der den allein bei transparenten Bauteilen gegebenen Energiezugewinn von außen nach innen berücksichtigt, bilanziert Wärmeverluste und Wärmegewinne. Die entscheidende Größe dafür ist der g-Wert der Verglasung. Dieser hängt stark von der Art der Glasbeschichtung und geringfügig auch von der Glasdicke ab. Beschichtungen auf Glas werden seit den 70er Jahren zunehmend zur Verbesserung der Wärmedämmung von Isoliergläsern eingesetzt. Etwa seit Mitte der 80er Jahre sprechen Fachleute von „neutralen Beschichtungen“, weil sie dem Auge kaum auffallen. Der besondere Clou dieser Glasbeschichtungen ist jedoch ihre selektive Durchlässigkeit. Hinter dieser Eigenschaft verbirgt sich ein sehr großes Spektrum an Sonnenstrahlung, die in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen zu sehr unterschiedlichen Anteilen hindurchgelassen wird. Zu den wichtigsten Strahlungseigenschaften zählt der g-Wert, der als „Gesamtenergiedurchlassgrad“ den Anteil der ins Rauminnere gelangenden Energie über den gesamten Wellenlängen-Bereich des Sonnenspektrums angibt. Der TL-Wert gibt den durch eine Verglasung hindurchgehenden Anteil des sichtbaren Sonnenlichts an, also von Strahlen im Wellenlängenbereich zwischen 380 und 780 Nanometer. Insgesamt sind Beschichtungen für Wärme- und für Sonnenschutz unterschiedlich optimiert. Beide Schichtsysteme haben eine vergleichsweise hohe Durchlässigkeit für kurzwellige Strahlen, also einen Großteil der Sonnenstrahlung, aber eine geringe Durchlässigkeit für langwellige Wärmestrahlung. Gerade darin besteht ein wesentlicher Teil des Treibhauseffektes: Die eher kurzwelligen Sonnenstrahlen wandeln sich nach Durchgang durch Verglasungen beim Auftreffen auf bevorzugt dunkle Gegenstände in langwellige Wärmestrahlung um, für die die Schichten eine sehr geringe Durchlässigkeit aufweisen. Die Wärme wird so zusammen mit der ebenfalls langwelligen Wärme von Heiz systemen im Raum gehalten. Bei großflächigen Verglasungen besteht dadurch aber die Gefahr einer Überhitzung der dahinter angeordneten Räume, weshalb die EnEV die Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz auch verschärft hat. Der g--Wert von derzeit üblichen Verglasungen kann sehr unterschiedlich ausfallen. Deshalb sollten Verarbeiter nicht allein auf den Ug-Wert und damit auch auf den Uw-Wert schauen, sondern auch die beiden anderen Größen im Auge behalten. Insbesondere auch, weil für die nächste Stufe der EnEV eine Chance besteht, mit einem äquivalenten Uw-Wert beziehungsweise einem äquivalenten HT’-Wert als Nebenbedingung zum Jahres-Primärenergieeinsatz eine bessere und richtigere Beurteilung von Glas, Fenstern und Vorhangfassaden durch Berücksichtigung des Energiezugewinns bei transparenten Bauteilen zu erreichen. Dadurch kann der Verarbeiter mit vergleichsweise weniger aufwändigen Konstruktionen auf die neuen Anforderungen reagieren. Das ist nicht neu: Bereits in der Wärmeschutzverordnung 1995 existierte ein äquivalenter k-Wert für das Fenster im Neubau. Dabei wurde von der Verlust größe Wärmedurchgangskoeffizient ein Strahlungsgewinn abgezogen, der sich aus dem g-Wert und einem von der Himmelsrichtung abhängigen Strahlungskoeffizienten SF errechnete. Weil dabei Verluste und Gewinne gegeneinander aufgerechnet wurden, sprach man auch von einem „Bilanz-k-Wert“. Bezieht man diese Betrachtung
auf die heutigen Verhältnisse, offenbaren sich hoch interessante Erkenntnisse. Dazu sind in Tabelle 1 mit den heute gängigen Glas- und Fensterwerten neben dem statischen Uw-Wert zusätzlich Bilanz-U-Werte dargestellt. Der statische Uw-Wert wird in der ISO/FDIS 15099:2003 „Thermal performance of windows, doors an shading devices – detailed calculations“ als U-Wert für die Nacht bezeichnet. Für Bilanz-U-Werte sind zwei Ermittlungsgrundlagen in der Diskussion: Die Wärmeschutzverordnung 1995 ging noch von Strahlungsgewinnkoeffizienten
SFmit 2,4W/m2K für die Südorientierung, von 1,65 W/m2K für Ost- und West- sowie 0,95 W/m2K für Nordorientierung und damit relativ hohen Werten aus. Diese Werte sind in der DIN V 4108-6:2003-06 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 6“ mit 2,1 W/m2K für Süd-, 1,2 W/m2K für Ost- und West- sowie 0,8 W/m2K für die Nordorientierung etwas vorsichtiger gewählt.

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