Die Entwicklung führte zu immer besseren Verglasungen:
Vom 1-fach-Glas (ganz links) bis zu den Passivhaus geeigneten Verglasungen (ganz rechts). Nur diese haben auch bei strenger Kälte behaglich warme Innenoberflächen. Geringerer Energieverlust und bessere Behaglichkeit gehen Hand in Hand.

Bei keinem anderen Bauteil verlief die Entwicklung zu immer besserer Qualität des Wärmeschutzes so stürmisch wie bei den Fenstern. Der Wärmedurchgangskoeffizient (Uw-Wert) der marktverfügbaren Fenster hat sich in den letzen 30 Jahren um mehr als einen Faktor 8 verringert!

1-fach-Verglasung - höchste Zeit, sie auszuwechseln

Anfang der 70er Jahre waren die meisten Fenster in Deutschland noch einfachverglast: Der U-Wert lag bei etwa 5,5 W/(m²K), der jährliche Wärmeverlust durch ein 1 m² Fenster erforderte ungefähr den Energieaufwand von 60 Litern Heizöl. Jeder Quadratmeter eines solches Fenster "kostet" damit Jahr für Jahr bei durchschnittlichen Wärmepreisen 42 € an Heizkosten. Aber nicht nur die Energieverluste sind hoch: Durch die schlechte Dämmung kann die Kälte direkt auf die Innenoberfläche durchgreifen. Nicht selten liegt die Temperatur dort unter 0 °C – das wird in Form von Eisblumen sichtbar. Schlechter Wärmeschutz ist mit geringer Behaglichkeit und hohem Schadensrisiko verbunden.

"Isolier"-Verglasung: verbesserungswürdige Zwischenstufe

Etwas besser waren die sogenannten "Isolierglasscheiben". Nach der ersten Ölkrise wurden sie in Neubauten und bei Modernisierungen eingesetzt. Zwischen zwei Scheiben ist dabei eine dämmende Luftschicht eingeschlossen. Der Wärmedurchgangskoeffizient sinkt dadurch auf etwa 2,8 W/(m²K). Das bedeutet: Etwa die Hälfte des Wärmeverlustes gegenüber der Einfachverglasung wurde eingespart. Die innere Oberflächentemperatur beträgt bei Isolierverglasung an sehr kalten Tagen ungefähr 7,5 °C. Eisblumen gibt es dann nicht mehr – aber die Fensteroberfläche wird immer noch unangenehm kalt und bei kaltem Wetter nass, weil der Taupunkt weit unterschritten wird. Auch schlägt der Wärmeverlust immer noch mit ca. 21 € jährlich zu Buche - in 15 Jahren mehr, als ein Fenster kostet. Die meisten Fenster im Gebäudebetand haben heute noch solche "Isolierglasscheiben".

Zweischeiben-Wärmeschutz-Verglasung: viel besser, aber immer noch nicht gut genug

Einen bedeutenden Fortschritt brachte die Verwendung von hauchdünn aufgebrachten Metallschichten zum Scheibenzwischenraum hin (englisch "low-e"-Schicht genannt). Dadurch konnte die Wärmestrahlung zwischen den Scheiben stark reduziert werden. Darüberhinaus wurde das Füllgas Luft durch weniger wärmeleitende Edelgase ersetzt, meist wird Argon verwendet. Die so am Markt eingeführten "Wärmeschutzverglasungen" wurden mit der Wärmeschutzverordnung von 1995 zum nahezu überall verwendeten Standardprodukt bei Neubau und Modernisierung. Eine interessante Tatsache ist, dass sich das Produkt "Verglasung" trotz der enormen Qualitätsverbesserung nicht verteuert hat. Ein übliches Fenster mit Holz- oder Kunststoffrahmen und gewöhnlichem Randverbund kommt mit diesen heute gängigen Wärmeschutzverglasungen auf einen U-Wert zwischen etwa 1,3 und 1,7 W/(m²K). Damit hat sich der Wärmeverlust gegenüber dem "Isolierglas" noch einmal halbiert. Die durchschnittliche innere Oberflächentemperatur liegt nun auch bei strengem Frost bei etwa 13 °C. Jedoch ist auch jetzt der Kaltluftabfall am Fenster noch bemerkbar und eine störende Temperaturschichtung im Raum noch nicht ausgeschlossen. In Mitteleuropa gibt es Tauwasser bei dieser Verglasungsqualität auf der Innenseite nur noch am Rand.

Dreischeiben-Wärmeschutz-Verglasung: Die optimale Qualität für zukunftsweisendes Bauen und Modernisieren

Den Durchbruch für das energiesparende Bauen in Deutschland schafft erst die Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung. Indem zwei Scheibenzwischenräume mit low-e-Schicht und Edelgasfüllung hintereinandergeschaltet werden, werden U-Werte zwischen 0,5 und 0,8 W/(m²K) erreicht. Will man diese Qualität nicht nur für die Verglasung, sondern auch für das gesamte Fenster erreichen, so müssen auch ein gut gedämmter Fensterrahmen und ein thermisch getrennter Randverbund verwendet werden. Das Ergebnis ist ein "Warmfenster" oder "Passivhausfenster", bei welchem sich der jährliche Energieverlust auf weniger als 7 Liter Heizöl pro Quadratmeter Fensterfläche verringert – etwa ein Achtel des Ausgangswertes. Berücksichtigt man noch, dass die durch das Passivhausfenster gratis einfallenden Sonnenenergie auch im Kernwinter die Wärmeverluste nahezu aufhebt, so werden die Nettoverluste durch Fenster dieser Qualität vernachlässigbar gering. Übrigens: Die Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung "rechnet" sich heute bei jedem Fensterkauf allein durch die erreichte Energieeinsparung.

Es ist kein Zufall, dass im Passivhaus die Netto-Verluste vernachlässigbar gering sind - so gering, wie durch Wärmedämmung auch bei den anderen Bauteilen. Das Wärmeschutzniveau der gedämmten Hülle (mit U-Werten um 0,15 W/(m²K)) passt genau zum guten Wärmeschutz der Passivhausfenster. Mit diesen beiden Qualitäten zusammen wird das Passivhaus im nasskalten Mitteleuropa erst möglich. Es resultiert ein Haus mit vernachlässigbaren Wärmeverlusten – ein Haus, das komfortabel warm bleibt und mit der in der Fortluft noch enthaltenen Wärme allein beheizt werden kann.

Auch das Passivhausfenster zeichnet sich nicht nur durch die geringen Wärmeverluste aus, sondern ebenso durch weiter verbesserte Behaglichkeit. Bei strengem Frost sinkt die innere Oberflächentemperatur jetzt nicht mehr unter 17 °C. Unter diesen Umständen wird "kalte Strahlung" vom Fenster nicht mehr wahrgenommen. Auch gibt es keine störende Temperaturschichtung im Raum mehr, selbst dann nicht, wenn kein Heizelement unter dem Fenster steht – natürlich müssen dazu auch die anderen Passivhauskriterien eingehalten sein wie Luftdichtheit und Wärmebrückenfreiheit. Unter diesen Umständen ist die thermische Behaglichkeit im Raum unabhängig von der Art der Wärmezufuhr gewährleistet. Dass dies möglich wurde, daran haben gerade die verbesserten Fenster einen bedeutenden Anteil.

Auf der Begleitausstellung der 12. Passivhaustagung werden alle wichtigen Komponenten für das Warmfenster zum Anfassen bereitliegen:

• Dreischeibenwärmeschutzverglasungen,
• wärmedämmende Fensterrahmen aus Holzwerkstoffen,
• wärmedämmende Fensterrahmen aus Kunststoffen,
• wärmedämmende Pfosten-Riegel-Konstruktionen,
• thermisch getrennte Abstandhalter,
• Hilfsmittel für die wärmebrückenfreie Fenstermontage und für den luftdichten Einbau von Fenstern.

Passivhausfenster sind hochwertige Produkte, die inzwischen von mehr als 50 Herstellern entwickelt wurden und am Markt erhältlich sind. Die Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Fenstern beträgt nicht wenige Prozent, sondern mehr als die Hälfte der sonst über die Fenster verlorenen Energie. Diese Fenster sparen aber nicht nur Energie und damit bares Geld, sie dienen auch dem Klimaschutz. Passivhausfenster sind ein Musterbeispiel für effiziente Technik, die in Europa entwickelt wurde und regionale Arbeitsplätze schafft – und dabei gleichzeitig die angespannten Energiemärkte entlastet.

Dieser Link führt zu Basisinformationen zum Thema Passivhaus.

Link zur Homepage des Passivhaus Institutes: