UG-Wert Rechner für Glas
Berechnen Sie den Wärmedurchgangskoeffizienten (UG-Wert) Ihrer Verglasung nach DIN EN 673
Kompletter Leitfaden zum UG-Wert von Glas: Berechnung, Bedeutung und Optimierung
Der UG-Wert (früher k-Wert) ist ein entscheidender Kennwert für die energetische Qualität von Verglasungen. Er gibt an, wie viel Wärme durch 1 m² Glas bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin (oder 1°C) zwischen innen und außen verloren geht. Je niedriger der UG-Wert, desto besser die Wärmedämmung.
1. Was ist der UG-Wert und warum ist er wichtig?
Der UG-Wert (U = Wärmedurchgangskoeffizient, G = Glas) wird in W/(m²·K) gemessen und ist ein Maß für den Wärmestromdurchgang durch eine Verglasung. Er berücksichtigt:
- Wärmeleitung durch das Glas selbst
- Wärmestrahlung zwischen den Scheiben
- Konvektion in den Scheibenzwischenräumen
Seit der Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2014 gelten strenge Anforderungen an den UG-Wert von Fenstern in Neubauten (max. 1,3 W/(m²·K)). Für Bestandsgebäude bei Sanierungen gelten Übergangsregelungen.
2. Typische UG-Werte verschiedener Verglasungen
| Verglasungstyp | UG-Wert (W/(m²·K)) | Scheibenaufbau | Gasfüllung |
|---|---|---|---|
| Einfachverglasung | 5,0 – 5,8 | 4 mm Floatglas | – |
| Standard-Zweifachverglasung | 2,8 – 3,0 | 4/16/4 mm | Luft |
| Wärmedämm-Zweifachverglasung | 1,1 – 1,3 | 4/16/4 mm mit Low-E | Argon |
| Premium-Zweifachverglasung | 0,9 – 1,1 | 4/16/4 mm mit 2x Low-E | Krypton |
| Standard-Dreifachverglasung | 0,7 – 0,9 | 4/12/4/12/4 mm | Argon |
| Passivhaus-Dreifachverglasung | 0,5 – 0,7 | 4/12/4/12/4 mm mit 2x Low-E | Krypton/Xenon |
3. Faktoren, die den UG-Wert beeinflussen
3.1 Scheibenzwischenraum (SZR)
Der Abstand zwischen den Glasscheiben hat erheblichen Einfluss auf den UG-Wert:
- 4-8 mm: Geringe Dämmwirkung, Konvektion dominiert
- 12-16 mm: Optimal für Argonfüllung (Standard)
- 18-20 mm: Optimal für Kryptonfüllung
- >20 mm: Konvektion nimmt wieder zu, Dämmwirkung sinkt
3.2 Gasfüllung
Edelgase zwischen den Scheiben reduzieren die Wärmeleitung:
| Gas | Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)) | Verbesserung gegenüber Luft | Kostenfaktor |
|---|---|---|---|
| Luft | 0,024 | Referenzwert | 1,0 |
| Argon (Ar) | 0,017 | ~30% besser | 1,2 |
| Krypton (Kr) | 0,009 | ~60% besser | 3,0 |
| Xenon (Xe) | 0,005 | ~80% besser | 10,0 |
3.3 Beschichtungen
Low-E-Beschichtungen (niedrig emittierend) reflektieren Wärmestrahlung:
- Hartcoating: Auf der Innenseite der Außenscheibe, haltbarer, UG-Wert ~1,1
- Weichcoating: Auf der Innenseite der Innenscheibe, besserer UG-Wert (~0,9), aber empfindlicher
- Doppelte Low-E-Beschichtung: Kombiniert beide Technologien für UG-Werte <0,7
4. Berechnungsgrundlagen nach DIN EN 673
Die Norm DIN EN 673 legt das Berechnungsverfahren für den UG-Wert fest. Die Formel berücksichtigt:
- Wärmeübergangswiderstände an den Oberflächen (Rsi und Rse)
- Wärmedurchlasswiderstände der Glasscheiben und Gaszwischenschichten
- Strahlungsaustausch zwischen den Scheiben (abhängig von Emissivität ε)
- Konvektion in den Scheibenzwischenräumen
Vereinfacht gilt für Zweifachverglasung:
UG = 1 / (Rsi + Σ(Rglas) + Rgas + Rse)
Dabei ist Rgas abhängig von:
- Scheibenabstand (d)
- Wärmeleitfähigkeit des Gases (λ)
- Emissivität der Beschichtungen (ε)
5. Praktische Auswirkungen auf Energieverbrauch und Kosten
Die Wahl der Verglasung hat direkte Auswirkungen auf den Heizenergiebedarf:
5.1 Beispielrechnung für ein Einfamilienhaus
Annahmen:
- Fensterfläche: 20 m²
- Heizgradtagszahl: 3.200 K·d/a (Mittelwert Deutschland)
- Heizkosten: 0,10 €/kWh (Gas)
| Verglasungstyp | UG-Wert | Jährlicher Wärmeverlust | Jährliche Kosten | Ersparnis vs. Einfachglas |
|---|---|---|---|---|
| Einfachverglasung | 5,2 | 3.328 kWh | 332,80 € | – |
| Standard-Zweifach | 2,8 | 1.792 kWh | 179,20 € | 153,60 € |
| Wärmedämm-Zweifach | 1,1 | 704 kWh | 70,40 € | 262,40 € |
| Dreifachverglasung | 0,7 | 448 kWh | 44,80 € | 288,00 € |
Die Amortisationszeit für hochwertige Verglasung liegt typischerweise zwischen 5 und 15 Jahren, abhängig von den Energiepreisen und Fördermitteln.
6. Fördermöglichkeiten für energieeffiziente Fenster
In Deutschland gibt es verschiedene Förderprogramme für den Einbau energieeffizienter Fenster:
- KfW-Programm 455: Zuschuss von bis zu 20% der Kosten (max. 10.000 € pro Wohneinheit) für Einzelmaßnahmen
- BAFA-Förderung: Bis zu 15% Zuschuss für energetische Sanierung
- Steuerbonus: 20% der Kosten über 3 Jahre absetzbar (§35c EStG)
Voraussetzung ist meist ein UG-Wert ≤ 0,95 W/(m²·K). Aktuelle Informationen finden Sie auf der Website der KfW.
7. Häufige Fragen zum UG-Wert
7.1 Wie misst man den UG-Wert?
Der UG-Wert wird entweder:
- Berechnet nach DIN EN 673 basierend auf den Materialeigenschaften, oder
- Gemessen mit dem Heißkastenverfahren (DIN EN 1934) oder Wärmestrommessplatten (DIN EN 1946-3)
7.2 Was ist der Unterschied zwischen UG-Wert und UW-Wert?
Während der UG-Wert nur die Verglasung berücksichtigt, gibt der UW-Wert (W = Window) den Wärmedurchgangskoeffizienten des gesamten Fensters inkl. Rahmen an. Der UW-Wert ist daher immer höher (schlechter) als der UG-Wert.
7.3 Wie entwickelt sich der UG-Wert über die Zeit?
Moderne Isolierverglasungen behalten ihre Dämmeigenschaften über Jahrzehnte:
- Gasfüllung: Argon diffundiert mit ~1% pro Jahr, nach 20 Jahren noch ~80% vorhanden
- Beschichtungen: Low-E-Schichten sind langzeitstabil (Garantien meist 10-15 Jahre)
- Dichtungen: Randverbund kann mit der Zeit undicht werden (Lebensdauer ~25-30 Jahre)
7.4 Lohnt sich Dreifachverglasung in Deutschland?
Die Wirtschaftlichkeit hängt von mehreren Faktoren ab:
- Klimazone: In Norddeutschland (höhere Heizgradtagszahlen) rechnet sich Dreifachverglasung schneller
- Ausrichtung: Nordseiten profitieren mehr als Südseiten (höhere Wärmeverluste)
- Heizsystem: Bei Wärmepumpen (niedrige Vorlauftemperaturen) ist die Amortisation günstiger
- Förderung: Aktuelle Zuschüsse können die Mehrkosten um bis zu 50% reduzieren
Eine Studie der Universität Kassel zeigt, dass Dreifachverglasung in Neubauten mit Passivhausstandard fast immer wirtschaftlich ist, während bei Sanierungen oft hochwertige Zweifachverglasung (UG ≤ 1,1) die bessere Kosten-Nutzen-Relation bietet.
8. Zukunftstrends in der Glastechnologie
Die Forschung arbeitet an weiteren Verbesserungen:
- Vakuumisolierglas: UG-Werte < 0,5 durch evakuierte Zwischenräume (bereits im Einsatz in Japan)
- Photochrome Beschichtungen: Dynamische Anpassung der Durchlässigkeit für Sonne und Wärme
- Aerogel-Füllungen: Nanoporöse Materialien mit extrem niedriger Wärmeleitfähigkeit
- Triple-Low-E-Beschichtungen: Drei funktionelle Schichten für UG-Werte < 0,4
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme forscht an “smarten Fenstern”, die je nach Bedarf zwischen Wärmedämmung und Solargewinn umschalten können.
9. Praktische Tipps für die Auswahl
- Zertifizierung prüfen: Achten Sie auf CE-Kennzeichnung und ift-Rosenheim-Prüfzeichen
- Gesamtkonzept betrachten: UW-Wert des Fensters ist entscheidender als der UG-Wert allein
- Sonnenschutz integrieren: Kombinieren Sie niedrigen UG-Wert mit hohem g-Wert (Gesamtenergiedurchlassgrad) für passive Solargewinne
- Fachbetrieb wählen: Montagequalität beeinflusst die Dämmwirkung entscheidend
- Förderungen nutzen: Kombinieren Sie verschiedene Programme für maximale Zuschüsse
10. Rechtliche Rahmenbedingungen
In Deutschland regeln folgende Vorschriften die Anforderungen an Verglasungen:
- GEG (Gebäudeenergiegesetz 2020): Maximaler UW-Wert von 1,3 W/(m²·K) für Fenster in Neubauten
- EnEV 2014: Gilt für Bestandsgebäude bei Sanierungen (Übergangsregelungen)
- DIN 4108-2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz
- DIN EN 1279: Anforderungen an Isolierglas
Bei Nicht-Einhaltung drohen Bußgelder bis zu 50.000 €. Die Einhaltung wird durch den Energieausweis dokumentiert, der bei Verkauf oder Vermietung vorgelegt werden muss.