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Passivhausfenster – Bei keinem anderen Bauteil verlief die Entwicklung zu immer besserer Qualität des Wärmeschutzes so rasant wie bei den Fenstern. Der Wärmedurchgangskoeffizient (Uw-Wert) der marktverfügbaren Fenster hat sich in den letzen 30 Jahren um einen Faktor 8 verringert! Anfang der 70er Jahre waren die meisten Fenster in Deutschland noch einfachverglast: Der U-Wert betrug etwa 5,5 W/(m²K), der jährliche Wärmeverlust durch ein 1 m² Fenster erforderte ungefähr den Energieaufwand von 60 Litern Heizöl. Ein solches Fenster "kostet" damit Jahr für Jahr beim künftigen Wärmepreis 48 € 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. Schon besser waren die sogenannten "Isolierglasscheiben", die nach der 1.Ölkrise in Neubauten und bei Modernisierungen eingesetzt wurden. Zwischen zwei Scheiben wird eine dämmende Luftschicht eingeschlossen. Der Wärmedurchgangskoeffizient sinkt dadurch auf etwa 2,8 W/(m²K). Das bedeutet: Fast die Hälfte des Wärmeverlustes gegenüber der Einfachverglasung wurde eingespart – und auch die Hälfte der Jahresenergiekosten. Die innere Oberflächentemperatur beträgt bei Isolierverglasung an sehr kalten Tagen nicht weniger als 7,5 °C. Eisblumen gibt es dann nicht mehr – aber die Fensteroberfläche wird immer noch unangenehm kalt und bei kaltem Wetter nass, denn der Taupunkt wird weit unterschritten. 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. 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 den 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. Den Durchbruch für das energiesparende Bauen in Deutschland schafft aber 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 8 Liter Heizöl pro Quadratmeter Fensterfläche verringert – 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. Es ist kein Zufall, dass wie beim Wärmeschutz opaker Bauteile im Passivhaus die Netto-Verluste vernachlässigbar vernachlässigbar gering sind. Das Wärmeschutzniveau der opaken 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 möglich. Ein Haus, das komfortabel warm bleibt und mit der Lüftungswärme allein auskommt. 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 9. Passivhaustagung werden alle wichtigen Komponenten für das Warmfenster zum Anfassen bereitliegen:
(Überarbeitet: 20.03.2005 © Passivhaus Institut; unveränderte Wiedergabe unter Angabe der Quelle gestattet) |