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Energiespar-Fenster

28.11.2011

Energie sparen ist das Gebot der Stunde: Das ist nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll. Steigende Energiepreise und verschärfte gesetzliche Vorgaben im Zuge der Energieeinsparverordnung verstärken den Trend zu immer besser dämmenden Bauweisen und Konstruktionen. Hier spielen auch verglaste Flächen eine zentrale Rolle. Denn seit geraumer Zeit wird Transparenz bei Baufamilien  großgeschrieben. Glasfronten nach Süden kommen dem Wunsch nach mehr Helligkeit in den Räumen und nach Aussicht in Garten und Landschaft entgegen. Umso wichtiger ist es, dass Gläser und Rahmen sehr gute wärmedämmende Eigenschaften besitzen.

Moderne Energiespargläser erreichen Wärmedämmwerte von 0,5 bis 0,8 W/m2K, doch sie sollen gleichzeitig auch Solarenergie einfangen. Solche Gläser weisen dann zudem einen hohen Gesamtenergiedurchlasswert auf, den sogenannten g-Wert, der 55 Prozent oder 0,55 oder mehr beträgt. Er ist ein Maß für den Energiedurchlass der Gläser und wird aus der Summe des direkten Wärmeeintrags durch solare Strahlung sowie die Wärmeabgabe nach innen durch Strahlung und Konvektion zusammengesetzt. Normalglas hat einen Wert von 85 Prozent, Sonnenschutzgläser liegen zwischen 30 und 50 Prozent.

Gerade im Bereich Fenster schlummert ein großes Energiesparpotenzial. Deshalb sind moderne Fenster Hightech-Produkte. Die Hersteller haben das Produkt Fenster kontinuierlich weiterentwickelt. Stand der Technik sind Wärmeschutzfenster mit zwei oder drei Glasscheiben, die in einem gewissen Abstand staub-, luft- und feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Die Scheibenzwischenräume sind oft mit Edelgasen wie Krypton oder Argon gefüllt. Dadurch verbessern sich die Wärmedämmeigenschaften. Zusätzlich werden die Scheibeninnenseiten mit einer hauchdünnen, unsichtbaren Metallbeschichtung versehen. Diese Beschichtung lässt die Sonnenstrahlen weitgehend durch, reflektiert aber die Wärmestrahlung von innen.

Bei den Rahmenmaterialien haben Baufamilien eine große Auswahl. Neben dem Klassiker Holz gibt es Alu- und Kunststoffrahmen, dazu die Kombinationen Holz/Alu, Holz/Kunststoff und Alu/Kunststoff. Außer bei Holz weisen die Rahmenprofile Hohlräume mit mehreren Kammern auf, um die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern. Zum Teil werden diese Hohlräume zusätzlich mit einer Wärmedämmung gefüllt.

Fenster brauchen eine „warme Kante”
Damit nicht nur die Glasscheiben einen guten U-Wert aufweisen, sondern auch das ganze Fenster, ist der Verbund der Glasscheiben von entscheidender Bedeutung. Ein Abstandshalter sorgt dafür, dass der vorgegebene Scheibenzwischenraum dauerhaft eingehalten wird. Eine umlaufende Abdichtung schottet den Zwischenraum ab. Üblicherweise werden Hohlkammerprofile aus Aluminium als Abstandshalter verwendet. Aluminium leitet jedoch die Wärme sehr schnell weiter, es hat einen hohen Wärmeleitfähigkeitswert und wird so zur Wärmebrücke. Um die so entstehenden Wärmeverluste zu vermeiden, werden inzwischen auch andere Materialien als Abstandshalter verwendet.

Zum Beispiel Profile aus 
Edelstahl, aus verschiedenen Kunststoffmischungen oder Struktursilikonschaum. Den wärmetechnisch verbesserten Isolierglas-Randverbund bezeichnet man als „Warme Kante“. Bei der Konstruktion der Fenster gilt es zwei physikalische Größen zu beachten, die in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen: Den Wärmedurchgangskoeffizienten, U-Wert genannt, und den Energiedurchlassgrad, den so genannten g-Wert.

Je niedriger der U-Wert, desto geringer der Wärmeverlust, umso geringer aber auch der g-Wert.

Damit durch Fenster nicht nur Wärme verloren geht, sondern auch Energiegewinne erzielt werden können, müssen U-Wert und g-Wert in einem guten Verhältnis zueinander stehen. Die passiven solaren Energiegewinne spielen eine wichtige Rolle bei der Erstellung der Energiebilanz eines Hauses.

Das Qualitätszeichen des Pasivhaus Institutes dürfen nur solche Fenster-Hersteller verwenden, welche die strengen Anforderungen erfüllen und die angegebenen Werte auch nachgewiesen haben.Passivhausfenster – am besten mit Zertifizierung
Wer ein energiesparendes Haus baut, ist gut beraten, die Fenster-U-Werte (niedrige Werte bedeuten hohe Qualität bei der Wärmedämmung) und Verglasungsflächenanteile jeweils nach den tatsächlichen Maßen bestimmen zu lassen. Das kann vom Planer mit dem sogenannten Passivhaus-Projektierungs-Paket leicht ausgeführt werden. Denn der Einfluss der genauen Fensterabmessungen und Fensterdaten auf die Energiebilanz ist groß.

Wer generell bei der Wahl der Fenster auf Nummer sicher gehen möchte, vertraut auf die Zertifizierung des Passivhaus Institutes in Darmstadt. Denn für dieses Zertifikat gelten strenge Anforderungen – und die angegebenen Werte müssen vom Hersteller nachgewiesen werden. Nur dann darf der Hersteller das Qualitätszeichen des Passivhaus Institutes verwenden.

Besonders deutlich wird die Wirkung moderner Fenster, wenn es um die Behaglichkeit geht. Besonders in der kalten Jahreszeit war es in Fensternähe immer ungemütlich und kühl. Das liegt daran, dass die Glasoberfläche weitaus kühler als die übrige Außenwand ist. Deshalb fühlt der menschliche Körper eine höhere Wärmeabstrahlung – es wird ungemütlich kühl.

Neue Fenster-Generation mit Behaglichkeits-Faktor
Ein gut wärmedämmendes Fenster kann die Behaglichkeit selbst herstellen. Solche Fenster mussten für die sogenannten Passivhäuser eigens entwickelt werden: Sie werden auch „Warmfenster“ genannt.
Inzwischen sind sie von über 50 Herstellern am europäischen Markt verfügbar. Es sind die weltbesten heute erhältlichen Energiesparfenster.

Diese Passivhausfenster verringern die Wärmeverluste gegenüber üblichen neuen Fenstern um mehr als 50 Prozent. Diese Verbesserung führt zu einer neuen Qualität, die sich in drei Eigenschaften zeigt: Ein behagliches Raumklima, eine auch für den Winter positive Energiebilanz und die Eignung für den Einsatz in Passivhäusern.

Weil das Fenster zugleich direktes und indirektes Sonnenlicht in den Raum lässt, ergibt sich mit diesen hochwertigen Fenstern auch im mitteleuropäischen Kernwinter eine positive Energiebilanz bei geeigneten Orientierungen und nicht zu starker Verschattung. Der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) eines Warmfensters beträgt weniger als 0,8 W/m²K.

Durch den niedrigen Wärmeverlust liegt die innere Oberflächentemperatur der Scheibe auch in kalten Nächten in Mitteleuropa immer noch bei etwa 17 Grad Celsius. Die Behaglichkeit in Fensternähe ist somit besonders hoch. Es gibt weder „kalte Strahlung“ vom Fenster noch einen unangenehmen „Kaltluftsee“ am Boden – ideale Voraussetzungen für den Komfort in den Räumen. Warmfenster werden in jedem Passivhaus-Neubau benötigt. Aber sie können auch in jedes andere moderne Haus eingebaut werden.       

Licht und Energie

  • Die Lichtdurchlässigkeit drückt den Anteil des sichtbaren Lichts aus,
    der durch das Fenster durchgelassen wird. Moderne Zwei-Scheiben-Gläser
    haben eine Lichtdurchlässigkeit von ca. 80 %, Drei-Scheiben-Gläser
    zwischen 70 und 80 %.
  • Der g-Wert steht für Gesamt-Energiedurchlassgrad und bezeichnet den
    Anteil der Sonnenstrahlungswärme, der durch ein Fenster ins Hausinnere
    gelangt. Er sollte möglichst bei 60 % liegen (auch als 0,60 angegeben).
  • Der U-Wert bezeichnet die Wärmedämmfähigkeit eines Bauteils. Je
    niedriger der U-Wert, desto weniger Energie geht verloren. Achtung bei
    den Herstellerangaben: Beziehen sich diese nur auf das Glas (Ug-Wert)
    oder aufs Gesamtfenster (Uw-Wert oder Uf-Wert)?
  • Die Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) schreibt bestimmte
    Mindestwerte vor. Für Fenster, Fenstertüren: Uw = 1,3 W/m2K; g-Wert 0,60
    und für Dachflächenfenster: Uw = 1,4 W/m2K; g-Wert 0,60

Passivhausfenster dürfen ei­nen Uw-Wert von höchstens 0,8 W/m2K
aufweisen, die Spitzenwerte liegen bei 0,5 W/m2K. Dank dieser optimalen
Wärmedämmung sinkt die Oberflächentemperatur an der Innenseite der
Fenster nie unter 17 °C, was konstante Behaglichkeit gewährleistet.