Fenster · DIN V 18599

Fenster und Verglasung in DIN V 18599 – Uw-Wert, g-Wert und solare Gewinne

Fenster sind die einzigen Bauteile der Hülle, die gleichzeitig Wärme verlieren und gewinnen. Die korrekte Bilanzierung nach Uw-Wert, g-Wert und Orientierung ist entscheidend für die Gesamtbilanz.

Uw-Wert-Formel für Fenster gesamt: Verglasung, Rahmen und Glasrandverbund

g-Wert und solare Gewinne – monatliche Bilanzierung je Orientierung

Sonnenschutz und Abminderungsfaktoren – Einfluss auf Kühl- und Heizlast

FAQ Beratung

0,7–1,3Uw modern W/(m²K)

g = 0,3–0,6Gesamtenergiedurchlass

≤ 1,3GEG §48 Grenzwert

Q_ssolare Gewinne bilanziert

Grundlagen

Fenster als Doppelcharakter: Verlust und Gewinn

Fenster verlieren Wärme durch Transmission (Uw-Wert) und gewinnen gleichzeitig solare Energie (g-Wert × Strahlung). In DIN V 18599 werden beide Effekte monatlich bilanziert.

Uw = (Ug×Ag + Uf×Af + lg×ψg) / (Ag + Af)

Ug = U-Wert der Verglasung · Ag = Glasfläche · Uf = U-Wert des Rahmens · Af = Rahmenfläche · lg = sichtbare Glaslänge · ψg = linearer Wärmebrückenkoeffizient Glasrandverbund [W/(mK)]

Q_s = Σ(g × A × G_hor × F_or × F_sh)

Solare Wärmegewinne: g = Gesamtenergiedurchlassgrad · A = Fensterfläche [m²] · G_hor = horizontale Globalstrahlung [kWh/(m²·Monat)] · F_or = Orientierungsfaktor · F_sh = Verschattungsfaktor

Der Glasrandverbund (ψg) ist eine typische linienförmige Wärmebrücke: Warmkante (Swisspacer, TPS) ergibt ψg ≈ 0,04 W/(mK), Aluminium-Abstandhalter ψg ≈ 0,08 W/(mK). Diese Differenz wirkt sich bei großen Fensterumfängen spürbar auf den Uw-Wert aus.

Uw-Wert-Vergleich: Einfachglas bis Dreifachglas

Einfachglas
5,8 W/(m²K)

2-fach
normal
2,8

2-fach WS
1,1–1,3

3-fach
0,7–0,9

schlechtGEG ≤ 1,3 →sehr gut

g-Wert nach Verglasungstyp

Zweifach WS (normal)

0,60

Dreifachglas

0,52

Sonnenschutz-VSG

0,35

Mit Außenraffstore (eff.)

0,09

g_eff = g_Glas × F_C (Abminderungsfaktor Sonnenschutz)

Verglasung

Verglasungstypen: Uw-Wert, g-Wert und Anwendung

Die Kombination aus Uw-Wert (Wärmeverlust) und g-Wert (solarer Gewinn) bestimmt die Eignung einer Verglasung für den jeweiligen Einsatzort und Klimabedarf.

Verglasungstyp	Uw W/(m²K)	g-Wert	GEG §48	Empfohlene Anwendung
Einfachglas (historisch)	~ 5,8	0,87	Pflicht zum Ersatz	Keine – sofort ersetzen
Zweifachglas (Standard alt)	~ 2,8	0,75	Pflicht zum Ersatz	Bestand bis 1990 – sanierungsbedürftig
Zweifach Wärmeschutz	1,0–1,3	0,55–0,65	GEG erfüllt	Standard Neubau/Sanierung, Wohngebäude
Sonnenschutzverglasung 2-fach	1,1–1,3	0,30–0,45	GEG erfüllt	Großflächige Süd-/Westfassaden, Büro
Dreifachverglasung WS	0,7–0,9	0,50–0,55	Sehr gut	Passivhaus, KfW-40, Wohnbau Nordfassade
Dreifach Sonnenschutz	0,7–0,9	0,30–0,40	Sehr gut	Hochhausfassaden, sommerwarme Lagen

Rahmenmaterialien

Fensterkonstruktion: Rahmen, Abstandhalter und Einbau

Der Rahmen trägt zu 20–30 % zur Fensterfläche bei. Die Wahl des Rahmenmaterials und des Abstandhalters beeinflusst den Uw-Wert erheblich.

Holz – natürlich und gut dämmend

Holzrahmen haben eine niedrige Wärmeleitfähigkeit (λ ≈ 0,13 W/(mK)) und ermöglichen Uf-Werte von 1,0–1,4 W/(m²K). Wartungsintensiv (Lackanstrich alle 5–10 Jahre). Bei Holz-Alu-Fenstern schützt die Alu-Schale außen vor Witterung.

Kunststoff – wirtschaftlich und pflegeleicht

PVC-Rahmen mit mehreren Kammern erreichen Uf-Werte von 1,2–1,6 W/(m²K). Wirtschaftlich und wartungsarm. Bei hoher Sonneneinstrahlung Ausdehnungsprobleme möglich. Marktanteil in Deutschland über 50 %.

Aluminium – thermisch getrennt

Alu-Rahmen brauchen eine thermische Trennung (Polyamid-Steg) um akzeptable Uf-Werte von 1,3–2,0 W/(m²K) zu erzielen. Sehr langlebig, hohe Gestaltungsfreiheit. Standard im Gewerbebau und Fassadensystemen.

Glasrandverbund – Warmkante

Der Abstandhalter am Glasrand ist eine linienförmige Wärmebrücke. Aluminium-Abstandhalter (Kaltbrücke): ψg ≈ 0,08 W/(mK). Warmkante (Swisspacer, TPS, RandAl): ψg ≈ 0,03–0,05 W/(mK) – sichtbar im Uw-Wert-Ergebnis, da lg in der Uw-Formel multipliziert wird.

Bilanzierung

Solare Gewinne nach Orientierung und Verschattung

In DIN V 18599 werden solare Wärmegewinne monatlich je Himmelsrichtung berechnet. Südfenster liefern im Winter ein Vielfaches der Gewinne von Nordfenstern.

🧭 S

Süd

F_or ≈ 1,0

Maximum der solaren Gewinne. Im Sommer Gefahr der Überhitzung – Sonnenschutz essentiell.

🧭 O/W

Ost / West

F_or ≈ 0,5–0,6

Mittlere Gewinne. Morgensonne (Ost) angenehm; Abendsonne (West) im Sommer problematisch.

🧭 N

Nord

F_or ≈ 0,25

Geringe solare Gewinne, hohe Wärmeverluste. Fensterfläche minimieren, hoher Uw-Wert nachteilig.

🏠

Horizontal (Dach)

F_or = 1,0

Lichtkuppeln und Dachflächenfenster erhalten maximale Strahlung – g-Wert besonders relevant.

Verschattungsfaktoren F_sh

Gebäudeverbauung / Horizont: F_sh,hor ≈ 0,7–0,9 je nach Höhenwinkel
Dachüberstand / Auskragung: F_sh,ov ≈ 0,6–0,9 – geometrisch berechnet
Außenliegender Sonnenschutz (aktiviert): F_sh,gl × F_C
Verschattung durch Bäume: vereinfacht als pauschaler F_sh-Abzug möglich
Gesamtfaktor: F_sh = F_sh,hor × F_sh,ov × F_sh,gl

Abminderungsfaktor F_C (Sonnenschutz)

Kein Sonnenschutz: F_C = 1,0
Innenliegender heller Rollo: F_C = 0,70–0,75
Außenliegender Raffstore: F_C = 0,10–0,15
Außenliegender Markise: F_C = 0,25–0,40
Integrierter Sonnenschutz (Gasfüllung): F_C = 0,30–0,45

Bilanzierung

Fenster in der Gesamtbilanz nach DIN V 18599

Transmission und solarer Gewinn werden für jede Fenstergruppe (Orientierung, Verglasung, Verschattung) monatlich berechnet und zum Heiz- und Kühlbedarf addiert.

Heizperiode: Solare Gewinne reduzieren Heizlast

Im Winter liefern Südfenster erhebliche solare Gewinne. Sie mindern den Heizwärmebedarf direkt. Ein gut ausgerichtetes Fenster (g=0,60, A=2 m², Süd) kann im Monat Januar ca. 10–15 kWh solare Wärme einbringen – relevant für die Jahresbilanz.

Kühlperiode: Solare Einträge erhöhen Kühlbedarf

Im Sommer überwiegen solare Einträge – besonders bei unverschatteten Süd- und Westfenstern. Für Nichtwohngebäude muss der sommerliche Wärmeschutz nach DIN 4108-2 nachgewiesen werden. Außenliegender Sonnenschutz ist deutlich effektiver als innenliegender.

GEG §48: Anforderung bei Fenstertausch

Werden Fenster ausgetauscht, muss der neue Uw-Wert ≤ 1,3 W/(m²K) betragen (GEG §48, Anlage 7). Bei einem Fenstertausch an mehr als 10 % der Fensterfläche gilt die Pflicht vollständig. Dachflächenfenster und Lichtkuppeln haben gesonderte Grenzwerte.

Wärmebrücke am Fensteranschluss

Der Anschluss des Fensterrahmens an die Außenwand erzeugt eine weitere Wärmebrücke. Bei schmalem Einbau (Bündigkeit außen) entstehen ψ-Werte bis 0,10 W/(mK). Einbau in der Dämmebene reduziert diesen Wert auf ψ ≈ 0,00–0,02 W/(mK).

FAQ

Häufige Fragen zu Fenstern und Verglasung

Für Bürogebäude mit überwiegend südorientierten Fenstern und hohen inneren Lasten wird ein g-Wert von 0,30–0,45 (Sonnenschutzverglasung) empfohlen, um sommerliche Überhitzung zu vermeiden. Bei nordseitigen Fenstern und gut verschatteten Fassaden sind höhere g-Werte von 0,55–0,60 günstiger, da solare Gewinne im Winter erwünscht sind. Eine Fassadenanalyse je Orientierung ist deshalb immer empfehlenswert.

Dreifachverglasung (Uw ca. 0,7–0,9 W/(m²K)) lohnt sich besonders bei großen Fensterflächen in kalten Lagen, Passivhäusern und Gebäuden mit hohen Heizkosten. Gegenüber hochwertiger Zweifachverglasung (Uw = 1,1) liegen die Mehrkosten bei ca. 30–50 €/m² Fensterfläche. Bei heutigen Energiepreisen beträgt die Amortisationszeit typischerweise 10–15 Jahre. Bei kleinen Fenstern oder gut verschatteten Nordfassaden ist die Wirtschaftlichkeit geringer.

In DIN V 18599 wird die solare Einstrahlung je Orientierung mit monatlichen Strahlungsdaten aus dem Testreferenzjahr (TRY) bilanziert. Südfenster erhalten im Winter bis zu fünfmal mehr solare Energie als Nordfenster. Der Orientierungsfaktor F_or gewichtet die diffuse und direkte Strahlung je Himmelsrichtung. Zusätzlich werden Verschattungsfaktoren für Gebäudeverbauung, Dachüberstand und Sonnenschutzanlage multiplikativ verrechnet.

Der Sonnenschutz reduziert den effektiven g-Wert auf g_eff = g_Glas × F_C, wobei F_C der Abminderungsfaktor der Sonnenschutzanlage ist. Außenliegender Raffstore: F_C ≈ 0,10–0,15; innenliegend: F_C ≈ 0,75. In der Jahresbilanz sinken solare Einträge und damit der Kühlbedarf erheblich. Nachteil: Im Winter oder bei geringerer Strahlung wird der Sonnenschutz häufig auch aktiviert, was die solaren Heizgewinne mindert. Die optimale Betriebsstrategie muss in der Bilanz berücksichtigt werden.

Große Südfenster steigern die solaren Gewinne im Winter erheblich, erhöhen aber gleichzeitig Wärmeverluste in der Nacht und Überhitzungsrisiken im Sommer. Die Jahresbilanz verbessert sich bei südorientierten Fenstern bis zu einem Fensterflächenanteil von ca. 40–50 % der Südwand – danach überwiegen Verluste und Kühllasten. Nordfenster sind energetisch immer nachteilig und sollten auf das gestalterisch nötige Minimum reduziert werden.