Glas · Wärmeschutz
Ug-Wert von Isolierglas berechnen
Fast die gesamte Wärme, die eine Isolierglaseinheit durchquert, geht durch den Scheibenzwischenraum, und das meiste davon ist Strahlung, nicht Wärmeleitung. Deshalb zählt eine Low-E-Beschichtung weit mehr als das Gas: Mit einer Beschichtung sinkt ein 4/16/4 von etwa 2,7 auf etwa 1,4 W/(m²·K), und Argon statt Luft bringt ihn dann auf etwa 1,1. Diese Seite folgt DIN EN 673 und zeigt den Strahlungs- und den Gasanteil jedes Zwischenraums getrennt, damit Sie sehen, wohin die Wärme geht.
Das ist der Wert in Scheibenmitte, mit dem Glas verkauft wird. Das ganze Fenster ist immer schlechter, weil Randverbund und Rahmen mehr Wärme durchlassen als die Glasmitte – tragen Sie diesen Wert in den Uw-Rechner für das Fenster ein, um zu sehen, wie viel schlechter. Das Gewicht derselben Einheit steht im Glasgewicht-Rechner.
Typische Ug-Werte von Zweifach- und Dreifach-Isolierglas
Ug der Aufbauten, die tatsächlich bestellt werden, berechnet mit dem Rechner oben nach DIN EN 673: Scheiben 4 mm, Gasfüllgrad 90 %, eine Low-E-Beschichtung je Zwischenraum. Zwei Dinge überraschen. Ein breiterer Zwischenraum ist nicht immer besser – mit Argon schneidet 20 mm (1,13) etwas schlechter ab als 16 mm (1,10), weil das Gas ab etwa 16 mm zu zirkulieren beginnt. Und die Beschichtung zählt weit mehr als das Gas: Von keiner Beschichtung zum Softcoating halbiert sich der U-Wert, Argon statt Luft nimmt dann noch ein Fünftel weg.
| Aufbau | Gas | Low-E-Beschichtung | Ug, W/(m²·K) |
|---|---|---|---|
| 4/16/4 | Luft | Keine | 2,74 |
| 4/16/4 | Luft | Hardcoating, ε 0,16 | 1,69 |
| 4/16/4 | Argon 90 % | Hardcoating, ε 0,16 | 1,49 |
| 4/16/4 | Luft | Softcoating, ε 0,03 | 1,35 |
| 4/12/4 | Argon 90 % | Softcoating, ε 0,03 | 1,26 |
| 4/16/4 | Argon 90 % | Softcoating, ε 0,03 | 1,10 |
| 4/20/4 | Argon 90 % | Softcoating, ε 0,03 | 1,13 |
| 4/12/4 | Krypton 90 % | Softcoating, ε 0,03 | 1,05 |
| 4/12/4/12/4 | Argon 90 % | Zwei Softcoatings, ε 0,03 | 0,71 |
| 4/16/4/16/4 | Argon 90 % | Zwei Softcoatings, ε 0,03 | 0,61 |
| 4/18/4/18/4 | Argon 90 % | Zwei Softcoatings, ε 0,03 | 0,62 |
| 4/12/4/12/4 | Krypton 90 % | Zwei Softcoatings, ε 0,03 | 0,58 |
Deklarierte Werte im Datenblatt sind auf eine Nachkommastelle gerundet, und die tatsächliche Emissivität der Beschichtung kommt vom Hersteller – tragen Sie sie oben ein. Für das ganze Fenster, mit Rahmen und Randverbund, nimmt der Uw-Rechner diesen Ug-Wert als Eingabe.
So rechnet DIN EN 673
Aus diesen Gleichungen folgen zwei Dinge, und sie erzählen die ganze Geschichte des Isolierglases:
- Strahlung dominiert einen unbeschichteten Zwischenraum. Mit unbeschichtetem Glas auf beiden Seiten liegt hr bei etwa 3,7 W/m²K gegenüber rund 1,6 für das Gas. Eine Low-E-Beschichtung senkt hr auf etwa 0,15 – um den Faktor fünfundzwanzig. Nichts anderes, was man an einer Isolierglaseinheit ändern kann, kommt dem nahe.
- Es gibt eine beste Zwischenraumbreite, und breiter ist nicht besser. Darunter leitet das Gas zu gut; darüber beginnt es zu zirkulieren – die Nusselt-Zahl steigt über 1 –, und die Konvektion macht den Gewinn zunichte. Bei Argon liegt das Optimum nahe 16 mm, bei Luft etwas darüber, bei Krypton eher bei 10 mm. Darum sieht man überall 16 mm.
Gaseigenschaften bei 283 K
| Gas | ρ kg/m³ | µ ×10⁻⁵ kg/(m·s) | λ W/(m·K) | c J/(kg·K) |
|---|---|---|---|---|
| Luft | 1,232 | 1,761 | 0,02496 | 1008 |
| Argon | 1,699 | 2,164 | 0,01684 | 519 |
| Krypton | 3,560 | 2,339 | 0,00900 | 245 |
| Xenon | 5,689 | 2,226 | 0,00529 | 161 |
Eine Füllung „90 %“ wird als 90 % dieses Gases und 10 % Luft behandelt, mit volumengemittelten Eigenschaften, wie DIN EN 673 es für Gemische vorschreibt.
Werte zum Gegenprüfen
| Aufbau | Ug W/(m²·K) |
|---|---|
| Einfachglas 4 mm | ≈ 5,8 |
| 4/16/4 Luft, ohne Beschichtung | ≈ 2,7 |
| 4/16/4 Luft, eine Low-E ε 0,03 | ≈ 1,4 |
| 4/16/4 Argon 90 %, eine Low-E ε 0,03 | ≈ 1,1 |
| 4/16/4/16/4 Argon, zwei Low-E ε 0,03 | ≈ 0,6 |
Geben Sie diese Aufbauten in den Rechner ein. Weicht er von dieser Tabelle ab, ist der Rechner falsch, und wir wollen es wissen.
Was diese Seite nicht leistet
- Nur Scheibenmitte. Kein Abstandhalter, kein Randeffekt, kein Rahmen. Der Uw des Fensters ist immer schlechter – oft um 0,2 bis 0,5 W/m²K, sobald ein echter Rahmen und ein Abstandhalter aus Metall dazukommen.
- Senkrechte Verglasung. Geneigte und waagrechte Einheiten konvektieren anders und verwenden andere A und n.
- Keine solaren Gewinne. Der U-Wert beschreibt nur den Wärmeverlust; g-Wert und Lichttransmission sind eigene Kennwerte und können in die Gegenrichtung ziehen.
- Nenngasfüllung. Reale Einheiten verlieren langsam Gas, und eine undichte Einheit verhält sich wie eine luftgefüllte.
- Genormte Randbedingungen, nicht Ihr Wetter: he = 23, hi = 8, Tm = 283 K, ΔT = 15 K. So werden U-Werte deklariert, und deshalb ist die Zahl zwischen Herstellern vergleichbar, aber an keinem bestimmten Tag realistisch.
Häufige Fragen
- Welchen Ug-Wert hat Zweifach-Isolierglas?
- Nach DIN EN 673 hat ein üblicher Aufbau 4/16/4 mit Argon und Softcoating einen Ug-Wert von etwa 1,1 W/m²K. Derselbe Aufbau mit Luft und ohne Beschichtung liegt bei etwa 2,7. Dreifach-Isolierglas mit Argon und zwei Softcoatings liegt bei etwa 0,6 bis 0,7.
- Dämmt ein breiterer Scheibenzwischenraum besser?
- Nur bis zu einem gewissen Punkt. Mit Argon liegt der beste Zwischenraum bei 15 bis 16 mm: Ein 4/20/4 ergibt 1,13 W/m²K gegenüber 1,10 für 4/16/4, weil das Gas in einem breiteren Zwischenraum zu zirkulieren beginnt und Wärme hinüberträgt. Krypton erreicht sein Optimum bei einem schmaleren Zwischenraum, um 10 mm.