Der U-Wert, oder Wärmedurchgangskoeffizient, ist ein physikalischer Messwert, der in Deutschland für die wesentlichen Maßgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) herangezogen wird. Die Einheit, in welcher der U-Wert ausgedrückt wird, lautet W/m²K (Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Der Wert drückt aus, wie durchlässig ein Material für Wärmeströme ist, die durch Temperaturunterschiede entstehen. Genau betrachtet misst der Wert den Wärmeverlauf durch einen festen Körper innerhalb einer bestimmten Zeit. Dabei befindet sich auf beiden Seiten des Körpers ein Gas oder eine Flüssigkeit. Zwischen den Fluiden herrscht ein konstanter Temperaturunterschied. Bedeutung hat der Wert im Rahmen der EnEV, weil sich mit seiner Hilfe die Effizienz von Wärmedämmungsmaßnahmen, wie die Innenwanddämmung oder die Fassadendämmung, vergleichen lässt. Grundsätzlich ist der U-Wert ein neutraler Wert, denn der Wärmedurchgang durch ein Material kann sowohl gewünscht als auch unerwünscht sein. Im Rahmen der EnEV, bei der es um die Quantifizierung minimaler Wärmeenergieverluste geht, ist jedoch stets ein möglichst niedriger U-Wert gewünscht. Der Wert lässt sich im Prinzip für jedes Material feststellen und festschreiben, denn er ist ein materialspezifischer Wert. Er hängt von der Leitfähigkeit des Materials und seinen Abstrahlungseigenschaften an der Oberfläche ab. Der Wert kann auch umgekehrt werden, dann beschreibt er den Wärmedurchgangswiderstand des Materials. Um den U-Wert zu bestimmen, können die Werte für die einzelnen Variablen in einen Onlinerechner eingegeben werden. Für zahlreiche Materialien existieren auch bereits spezifische Angaben über den durchschnittlichen U-Wert. Sollen Maßnahmen nach der EnEV auf Ihre Wirksamkeit hin überprüft werden, sind jedoch konkrete Messungen erforderlich. In der EnEV werden Richtwerte für den erforderlichen U-Wert einzelner Maßnahmen angegeben. Für den Erhalt von öffentlichen Fördermitteln, etwa durch die KfW, ist das Material von vorne herein auf seinen spezifischen U-Wert hin auszuwählen. Die Wärmedämmungsmaßnahmen müssen dann vom Fachmann durchgeführt werden, um die Einhaltung der gewünschten Ergebnisse für den Wert zu gewährleisten.

Den U-Wert messen – die Situation genau analysieren

Der U-Wert gibt den Wärmedurchlass an

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Will man in der Praxis eine bestimmte bautechnische Konstellation, zum Beispiel die Fassade, auf den U-Wert hin untersuchen, stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl. Ein erster Eindruck lässt sich durch Aufnahmen einer Wärmebildkamera gewinnen, welche die Verteilung verschiedener Temperaturen in den einzelnen Materialien darstellen. Soll aber ein konkreter Wert ermittelt werden, müssen tatsächliche Messungen vorgenommen werden. Durch multiple Temperaturmessungen mit Temperaturfühlern, die über ein Messgerät auszuwerten sind, können Ergebnisse für den Wert erzielt werden. Da aber die konstanten Bedingungen, welche die temperaturbasierte Messung (TBM) erfordert, in der Praxis schwer einzuhalten sind, hat die Methode nur einen geringen praktischen Wert. Bei dem hergestellten Temperaturunterschied muss eine gewisse Temperatur überschritten werden, Sonneneinstrahlung muss ausgeschlossen sein und die Heizkörper dürfen nicht erwärmt sein. Praktisch lässt sich der U-Wert durch diese Methode nur in der Nacht, vor Sonnenaufgang, feststellen. Soll der Wert von Fenstern ermittelt werden, kann dafür ein speziell entwickeltes Messgerät genutzt werden. Das „Uglass“ Messgerät der Firma Netzsch Gerätebeau arbeitet mit eigenen Messsensoren und einer darauf abgestimmten Software. Der U-Wert für Fenster lässt sich durch diese Methode im Rahmen bestimmter Einschränkungen ermitteln. Außerdem lässt sich der Wert durch eine wärmeflussbasierte Messung (WBM) gemäß ISO 9869 ermitteln. Diese standardisierte Messmethode kann durch das Verfahren einer Schweizer Firma eingesetzt werden. Sie erbringt so deutlich präzisere Ergebnisse und ist für die Anwendung in der Praxis geeignet.

Die praktische Bedeutung – der U-Wert im Rechner

In der Praxis erfordert die fachgerechte Planung und Durchführung von Maßnahmen, die in der EnEV geregelt sind, eine hohe Kompetenz. Für die Planung empfiehlt es sich, einen speziell ausgebildeten Energieberater zu konsultieren und die gesamte Konzeption mithilfe eines Rechners für den U-Wert durchrechnen zu lassen. Ebenso fachlich kompetent und praxiserfahren sollte das ausführende Bauunternehmen sein, das mit der Maßnahme beauftragt ist. Nur so lässt sich garantieren, dass die durchgeführten Bauarbeiten tatsächlich die Ergebnisse im Sinne der EnEV liefern.

Einige Referenzwerte – der U-Wert von Materialien

In der Praxis ist es außerdem höchst aufschlussreich, einmal den U-Wert verschiedener Materialien zu vergleichen. Dazu lässt sich anmerken, dass für den Wert gilt: Je kleiner der Wert ist, desto besser ist das Material für eine dämmende Baumaßnahme geeignet. Ein Niedrigenergiehaus ist also von einem geringen U-Wert geprägt. Im besten Fall liegt der Wert unter null. Während also eine Betonwand von etwa 25 cm Dicke einen Wert von 3,3 W/m²K hat, sind es bei einer Ziegelwand von 24 cm Dicke nur noch 1,5 W/m²K. Die Außenwand in Massivholz in 20,5 cm Dicke kann bereits mit einem U-Wert von 0,5 W/m²K aufwarten. Eine 50 cm dicke Mauer aus Porenbeton in der Stärke 0,08 bis 0,21 hat nur noch einen U-Wert zwischen 0,125 bis 0,146 W/m²K. Daraus wird ersichtlich, wie unterschiedlich die Dämmungsqualität einzelner Materialien ausfällt. Im Bereich der Fenster geht naturgemäß ein großer Teil der Wärme aus dem Haus verloren. Das Einfachfenster von 4 mm Dicke hat einen sehr hohen U-Wert von etwa 5,9 W/m²K. Bei einem 2,4 mm starken Fenster mit Isolierverglasung sind es nur noch 2,8 bis 3,0 W/m²K. Der Wert eines Fensters von 2,4 mm Dicke mit Wärmeschutzverglasung beträgt sogar nur noch ca. 1,3 W/m²K. Kommt dagegen ein Fenster im Passivhausstandard zum Einbau, beläuft sich der Wert nur noch auf ganze 0,5 bis 0,8 W/m²K.