U-Wert / Wärmedurchgangskoeffizient U

Der Wärmedurchgangskoeffizient U, vereinfacht U-Wert, ist im Zusammenhang mit dem Wärmeschutz der wichtigste Kennwert. Diese wurde früher als „k-Wert“ bezeichnet und im Zuge der Europäisierung in „U-Wert“ umbenannt (U = Unit of Heat Transfer). Er nennt die Wärmemenge in Watt (W), die durch 1 Quadratmeter Bauteilfläche entweicht, wenn der Temperaturunterschied des Bauteils 1 Kelvin beträgt (z.B. zwischen Innen- und Außenfläche einer Wand).

Die durch die Gebäudehülle entweichende Wärmemenge ist direkt proportional dem U-Wert und der herrschenden Temperaturdifferenz. Daraus folgt, dass mittels optimierter Dämmung, ein möglichst kleiner U-Wert anzustreben ist.

U-Werte werden idR. nicht für einzelne Materialschichten, sondern für komplette Bauteile errechnet, wie z.B. für eine Außenwand oder eine Kellerdecke.
Niedrige U-Werte sollten (mit wärmedämmenden Materialien) für alle Bauteile erzielt werden, die sich zwischen beheizten und unbeheizten Bereichen befinden. Das betrifft idR. alle Bauteile der äußeren Gebäudehülle. Nur so können die Transmissionswärmeverluste (durch Wand, Boden, Decke und Fenster) minimiert werden.

In der Praxis werden hierzu oft konventionelle Dämmstoffe mit einer „Wärmeleitfähigkeit“ von λ = 0,035 in einer Dicke von 16 bis 40 cm eingesetzt oder Hochleistungsdämmstoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit kleiner als 0,030 in dünneren Dämmdicken.

Bei Passiv- und Niedrigenergie-Häusern „unterschreiten“ die U-Werte von Wänden und Dächern etc. 0,15 – 0,24 W/m²K.

Der U-Wert eines Fensters Uw (w=window), welcher sich aus den Werten des Glases Ug (g=glazing) und Uf (f=frame) zusammensetzt, sollte den Wert 1,3 W/m²K nicht überschreiten. Gute Gläser erreichen Ug-Werte von 0,5 – 1,1 W/m²K.

U-Wert von kompletten Bauteilen (Wand, Dach, Decke etc.)

Um den U-Wert einer Konstruktion (vereinfacht) berechnen zu können, müssen zuerst die Wärmedurchlasswiderstände der einzelnen Schichten (z.B. innerhalb einer Wand) addiert werden.

Zur exakten Berechnung müssen zusätzlich noch die Wärmeübergangswiderstände (zwischen Bauteiloberfläche Luft oder Erde), evtl. vorhandene Luftschichten und bei unterschiedlich zusammengesetzten Bauteilen, wie z. B. einer Holzdecke, die jeweiligen Flächenanteile berücksichtigt werden.

Hinweis:

Da die zulässigen Transmissionswärmeverluste von Gebäuden entsprechend der EnEV (Energieeinsparverordnung) begrenzt sind, muss der U-Wert beim Bau von Wohnhäusern für alle Bauteile (Außenwände, Dach, Fenster etc.) ermittelt werden. Weitere Anforderungen an die U-Werte von Bauteilen stellt DIN 4108 Teil 2, jedoch nicht mit dem Ziel der Energieeinsparung, sondern zur Vermeidung von Bauschäden.

Neben einem geringeren Heizenergiebedarf, erhöhen Bauteile mit niedrigen U-Werten deren Oberflächentemperaturen in beheizten Räumen. Diese verbessern nicht nur die Behaglichkeit für die Bewohner, sondern reduzieren auch die Gefahr von Wasserdampfkondensation und somit Schimmelpilzwachstum.

Der U-Wert allein ermöglicht keine Aussage zur Geschwindigkeit von Temperaturänderungen. Hierzu müssen auch die Wärmespeicherkapazitäten der Baustoffe mit berücksichtigt werden.