🏗️ Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenster- und Türrahmenprofilen (Uf), Rollladenkästen (Usb) und des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten des Übergangs Rahmen–Verglasung bzw. Rahmen–Füllung (Ψg, Ψp) — zweidimensionales numerisches Verfahren nach ISO 10211, Radiosity-Verfahren oder eine äquivalente Wärmeleitfähigkeit der Hohlräume, Validierung der Software, PN-EN ISO 10077-2

Bauwesen PN-EN ISO 10077-2

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Anwendungsbereich aus der PKN-Katalogkarte PN-EN ISO 10077-2:2017-10 (polnische Fassung), vollständig (unsere Übersetzung): „Dieses Dokument legt ein Verfahren fest und gibt Referenz-Eingangsdaten für die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Rahmenprofilen und des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten ihres Übergangs zur Verglasung oder zu opaken Füllungen an. Das Verfahren kann auch zur Bewertung des Wärmedurchlasswiderstands von Abschlussprofilen und der thermischen Eigenschaften von Rollladenkästen und ähnlichen Bauteilen (z. B. Jalousien) angewendet werden. Dieses Dokument enthält auch Kriterien für die Validierung numerischer Rechenverfahren. Dieses Dokument berücksichtigt nicht die Wirkungen von Sonnenstrahlung, Wärmetransport durch Luftundichtheit oder dreidimensionalen Wärmetransport wie bei punktförmigen metallischen Verbindungen. Wärmebrückenwirkungen zwischen Fensterrahmen und Baukonstruktion sind nicht enthalten. ANMERKUNG Tabelle 1 in der Einleitung zeigt die Stellung dieses Dokuments im EPB-Normenpaket im Zusammenhang mit der modularen Struktur nach ISO 52000-1“. Anwendungsbereich der Karte der Änderung PN-EN ISO 10077-2:2017-10/A1:2025-06 (englische Fassung), vollständig (unsere Übersetzung): „6.4.2.4.1, B.3, F.2, H.2, H.3, I.2 geändert“. Den Normtext lesen wir in der Probe von ISO 10077-2:2017 vom Deckblatt bis 6.3.2 (Werte der Wärmeleitfähigkeit — bis zu den Anforderungen an die Messung); den Rest von Abschnitt 6 (u. a. Hohlräume, Randbedingungen, Berechnung von Uf und Ψ), die Abschnitte 7 und 8 und die Anhänge haben wir nicht, und den Text der Änderung A1 haben wir nicht gelesen.

NACH DEM TEXT DER ISO 10077-2:2017 (Vorwort, Einleitung, Abschnitte 1–6.3.2). Die Norm wurde von CEN/TC 89 gemeinsam mit ISO/TC 163/SC 2 (Wiener Vereinbarung) erarbeitet; die dritte Ausgabe ersetzte ISO 10077-2:2012 nach technischer Überarbeitung für das EPB-Normenpaket und enthält die Berichtigung ISO 10077-2:2012/Cor 1:2012. In Abschnitt 6 wurde ein neuer Ansatz für Hohlräume aufgenommen, Leitung/Konvektion von Strahlung getrennt und das Radiosity-Verfahren eingeführt; die Anhänge G und H wurden ergänzt. Anwendungsbereich (1) — wie auf der Karte. Verweisungen (2): ISO 7345, ISO 10211, ISO 10292, ISO 10456:2007, ISO 12567-2:2005, ISO 17025 (sic — so im Text, ohne „IEC“), ISO 52000-1, EN 673, EN 12519. Formelzeichen (4): A, b (Breite senkrecht zum Wärmestrom), d (Tiefe in Wärmestromrichtung), C (Konstante in der Formel für die Nusselt-Zahl), E (Austauschgrad), F (Sichtfaktor), h (Wärmeübergangskoeffizient), L2D (zweidimensionaler thermischer Leitwert), Nu, q, R, T, U, σ, ε, λ, Ψ, Θ; Indizes u. a. f Rahmen, g Verglasung, p Füllung, sb Rollladenkasten, eq äquivalent. Ergebnisse (5.1): Uf eines Rahmenprofils, Usb eines Rollladenkastens, Ψg des Übergangs Rahmen–Verglasung und Ψp zur Füllung. Prinzip (5.2): Berechnung mit einem zweidimensionalen numerischen Verfahren nach ISO 10211 mit einer so feinen Unterteilung in Elemente, dass weitere Unterteilung das Ergebnis nicht wesentlich ändert (Kriterien in ISO 10211); zwei Ansätze für Hohlräume: a) Radiosity-Verfahren — Leitung/Konvektion und Strahlung parallel und getrennt berechnet; b) Verfahren der einzigen äquivalenten Wärmeleitfähigkeit λeq — einschließlich Leitung, Konvektion und Strahlung, abhängig von der Geometrie des Hohlraums und den angrenzenden Werkstoffen (ANMERKUNG: dies ist das Verfahren der ISO 10077-2:2012); für die Zuordnung von λeq wird unabhängig von der tatsächlichen Lage des Fensters eine senkrechte Lage der Rahmenquerschnitte und Hohlräume angenommen, auch bei Dachfenstern. Validierung der Software (5.3): die Beispiele der Anhänge G und H (Radiosity-Verfahren) oder I (λeq) berechnen und alle Anforderungen erfüllen; der berechnete L2D für die Fälle aus Anhang H oder I darf von den Werten in den Tabellen H.3 und H.4 bzw. I.3 und I.4 um höchstens ± 3 % abweichen, was eine Genauigkeit von U und Ψ von etwa 5 % ergibt. Ausgangsdaten (6.1): Uf und Usb in W/(m²·K), Gültigkeitsbereich > 0…20; Ψ in W/(m·K), −20…20; stationäre Berechnungen (6.2). Geometrie (6.3.1): Querschnitte des Rahmenprofils, Kastens und der Übergänge vom Hersteller; Profilverlängerungen, die Wand oder andere Bauteile überlappen (z. B. Z- oder H-Profile), werden nicht berücksichtigt (Bild 1) — eine Näherung für U, nicht geeignet zur Beurteilung des Kondensationsrisikos; bei der Berechnung von U des Fensters nach ISO 10077-1 bleibt die Verlängerung ebenfalls unberücksichtigt. Leitfähigkeit (6.3.2): aus Tabelle D.1, aus Tabellen der ISO 10456, aus Produktnormen, aus technischen Zulassungen oder aus Messung nach einer geeigneten internationalen Norm; Messung nur, wenn keine Tabellen-, Produkt- oder Zulassungsdaten vorliegen; Messung bei einer Mitteltemperatur von 10 °C in einem akkreditierten Labor (nach ISO 17025) an bei 23 °C und 50 % r. F. bis zur Massekonstanz konditionierten Proben (Änderung höchstens 0,1 % in 24 h); der Messwert muss Werkstoffstreuung und Unsicherheit berücksichtigen — z. B. Nennwert aus mindestens drei Proben verschiedener Chargen (der Rest dieser Anforderung steht nicht in der Probe).

STATUS (Stand der PKN-Katalogkarten am 02.10.2026). Die Karte PN-EN ISO 10077-2:2017-10 (polnische Fassung, veröffentlicht 07-10-2019, 82 Seiten, Preisgruppe X) hat keinen Kopfvermerk „Zurückgezogen“: Sektor Bauwesen und Baukonstruktionen, KT 179 Wärmeschutz von Gebäuden, ICS 91.120.10 und 91.060.50, „Führt ein: EN ISO 10077-2:2017 [IDT], ISO 10077-2:2017 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN ISO 10077-2:2012“ (englische und polnische Fassung) und deren Berichtigung AC:2012. Die Karte der Änderung PN-EN ISO 10077-2:2017-10/A1:2025-06 (englische Fassung, veröffentlicht 27-06-2025, 28 Seiten, Preisgruppe N) ohne Kopfvermerk „Zurückgezogen“, „Führt ein: EN ISO 10077-2:2017/A1:2025 [IDT], ISO 10077-2:2017/Amd 1:2024 [IDT]“. Die Karte PN-EN ISO 10077-2:2012 (polnische Fassung, 44 Seiten) trägt den Kopfvermerk „Zurückgezogen“: Rücknahmedatum 04-10-2017, „Ersetzt durch: PN-EN ISO 10077-2:2017-10“. Die PKN-Suchmaschine (Suchbegriff „PN-EN ISO 10077-2“, 02.10.2026) zeigt die Ausgaben 2005, 2012 (e, p), 2017-10 (e, p) und die Änderung A1:2025-06. Was sich für das Ergebnis geändert hat: Ausgabe 2017 gegenüber 2012 — Radiosity-Verfahren neben λeq und neue Validierungsbeispiele G und H; die Änderung A1:2025 ändert 6.4.2.4.1, B.3, F.2, H.2, H.3 und I.2 — Stellen zu Hohlräumen, Daten und Validierungsbeispielen — den Inhalt dieser Änderungen kennen wir aber nicht.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsbereiche, Datenstand bis 17.09.2026, gelesen am 02.10.2026). Die Nummer 10077-2 steht in 11 Einträgen von 6 Laboratorien: AB 014, AB 035, AB 661, AB 1054, AB 1596, AB 1632. In den aktuellen Bereichen auf den PCA-Seiten (gelesen am 02.10.2026, Ausgaben vom 19.11.2025 bis 02.09.2026) nennen AB 035, AB 661, AB 1596 und AB 1632 die Ausgabe 2017-10, AB 014 und AB 1054 — nur die Bezeichnung ohne Datum; keines ergänzt die Änderung A1:2025-06. Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN ISO 10077-2“) zeigt dieselben 6 Laboratorien — geprüft mit einer Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 02.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Einträge bei PCA). „Wärmedurchgangskoeffizient“ von Rahmenabschnitten von Fenstern und Türen aus Holz, Kunststoff, Metall oder Kombinationen, Abschlussprofilen und Rollladenkästen, „Rechenverfahren“ (bei einem Teil mit der Kennzeichnung „N“); dieselben Laboratorien haben PN-EN ISO 10077-1 zur Berechnung von UW des ganzen Fensters.

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Bei der Software: Ein Ergebnis aus Software, die die Validierungsfälle nicht bestanden hat (L2D innerhalb ± 3 %), ist kein Ergebnis nach der Norm (5.3). Beim Netz: Eine zu grobe Unterteilung ändert das Ergebnis — Konvergenzkriterium nach ISO 10211 (5.2). Bei Hohlräumen: Die Norm lässt zwei Verfahren zu (Radiosity und λeq), jedes mit eigenen Validierungsfällen — das verwendete ist anzugeben; λeq wird stets für die senkrechte Lage des Querschnitts zugeordnet, auch bei Dachfenstern (5.2). Bei Profilverlängerungen: Sie bleiben für U unberücksichtigt, doch dasselbe Modell eignet sich nicht zur Beurteilung der Kondensation (6.3.1, Anmerkung 1). Bei Werkstoffen: Leitfähigkeit aus Messung nur bei fehlenden Tabellen- und Produktdaten — und bei 10 °C nach Konditionierung bei 23 °C und 50 % r. F. (6.3.2). Beim Anwendungsbereich: Uf umfasst weder Sonnenstrahlung noch Luftundichtheit noch dreidimensionale Wärmebrücken punktförmiger metallischer Verbindungen.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Wir haben den Rest von Abschnitt 6 (Hohlräume, Formeln für Uf und Ψ, Randbedingungen, Wärmeübergangswiderstände), die Abschnitte 7–8, Tabelle D.1 und die Validierungsanhänge G, H, I (Tabellen H.3, H.4, I.3, I.4) nicht, und die Änderung A1:2025 haben wir nicht gelesen — wir geben daher keine Formeln, Widerstände, tabellierten Leitfähigkeiten oder L2D-Referenzwerte an.

Prinzip der Methode

Der Querschnitt des Rahmenprofils (und sein Übergang zur Verglasung oder Füllung) wird zweidimensional modelliert und der Wärmestrom numerisch nach ISO 10211 unter festgelegten Randbedingungen gelöst; aus dem berechneten zweidimensionalen thermischen Leitwert L2D werden Uf des Profils und der längenbezogene Koeffizient Ψ des Übergangs Rahmen–Verglasung bzw. Rahmen–Füllung bestimmt; der Wärmetransport in Hohlräumen wird mit dem Radiosity-Verfahren oder der äquivalenten Leitfähigkeit λeq erfasst, und die Software wird an den Validierungsfällen der Norm geprüft.

Anwendungen

• Fenster- und Türrahmenprofile (Holz, PVC, Aluminium mit thermischer Trennung, Stahl, Kombinationen) — Uf und Ψ für Leistungserklärungen; 6 Laboratorien in PCA-Bereichen
• Rollladenkästen und Abschlussprofile — Usb und Wärmedurchlasswiderstand (Anwendungsbereich der Norm)
• Eingangsdaten für die Berechnung von UW des Fensters nach PN-EN ISO 10077-1

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 10077-2:2017-10 (wersja polska; EN ISO 10077-2:2017 IDT, ISO 10077-2:2017 IDT) z PN-EN ISO 10077-2:2017-10/A1:2025-06 (wersja angielska)

Titel (PL)

Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji — Obliczanie współczynnika przenikania ciepła — Część 2: Metoda komputerowa dla ram

Title (EN)

Thermal performance of windows, doors and shutters — Calculation of thermal transmittance — Part 2: Numerical method for frames

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Geometrie

   Profilquerschnitt vom Hersteller abbilden; Verlängerungen, die die Wand überlappen (Z-, H-Profile), nicht berücksichtigen. PN-EN ISO 10077-2:2017-10 mit A1:2025-06 gültig (Stand der PKN-Karten am 02.10.2026).

2. Werkstoffe

   Leitfähigkeiten aus Tabellen oder Produktnormen; Messung nur bei fehlenden Daten — bei 10 °C, in akkreditiertem Labor, nach Konditionierung bei 23 °C und 50 % r. F.

3. Hohlräume

   Radiosity-Verfahren oder λeq wählen; λeq für senkrechte Lage des Querschnitts zuordnen; Einzelheiten nach Abschnitt 6 (dessen Inhalt haben wir nicht).

4. Berechnung

   Konvergentes Netz nach den Kriterien der ISO 10211; L2D und daraus Uf, Usb oder Ψ berechnen (Formeln haben wir nicht).

5. Validierung und Ergebnis

   Software an den Fällen G und H oder I geprüft (L2D ± 3 %); Hohlraumverfahren und Herkunft der Leitfähigkeiten angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Rechenverfahren — keine Laborgefährdungen; die Norm enthält keine Sicherheitshinweise
• FACHLICHER HINWEIS: Ein Modell ohne Profilverlängerungen eignet sich nicht zur Beurteilung des Kondensationsrisikos

Häufige Fragen