Fenster

Im Rahmen des Jubiläums des Fensterherstellers WERU konnte mit Sponsorenmitteln der Firma ein Projekt realisiert werden, das in den heutigen Institutionen der Wissenschaft und Forschung, aber auch in den Sektoren Baupraxis und Zulieferer selbst, nicht durchführbar erschien: der umfassende interdisziplinäre Dialog über ein so uraltes wie diffiziles Bauteil, das Fenster.

Die immer weiter fortschreitende gesellschaftliche Entwicklung verlangt von Forschern und Technikern eine ständig zunehmende Spezialisierung. Diese Entwicklung treibt seltsame, aber auch sehr erfolgversprechende Blüten. Die Spitzenforschung erreicht in einigen Sparten unerreichte Qualität die jedoch mit dem hohen Preis der Abschottung zu anderen Aufgabenstellungen erkauft wird. Natürlich ist heute nur noch mit der punktuellen Konzentration auf das Wesentliche und der damit einhergehenden Überspezialisierung der Fachleute wirklich innovative und auch kreativ technische Spitzenleistung möglich.

Fenster geben Freiheit, sich der Welt zu öffnen, den Tag zu begrüßen, Luft und Licht hereinzulassen, geben aber auch die Freiheit, sich vor der Welt verschließen und sich vom Tagesgeschehen zurückzuziehen.

Wenn wir die Geschichte des Fensters bis in die älteste Zeit zurückverfolgen, so ist zunächst über den Wohnungsbau in diesem Zusammenhang wenig zu sagen. Aus den ältesten Siedlungsschichten in Mesopotamien oder Syrien (5. Jahrtausend) kennen wir Lehmziegelhäuser, die sich aus unregelmäßig aneinandergefügten Raumzellen zusammensetzen und deshalb als Agglutinate bezeichnet werden.¹ Meist flach gedeckt, gibt es diese Häuser heute noch im Orient. Sie beschränken sich auf das Notwendigste. Sie haben dicke Wände mit kleinen Nischen zum Abstellen von Gerät; Licht und Luft kommen durch die Ritzen der Türen. Bei sommerlicher Hitze, im Winter oder bei Sandsturm ist man froh, wenn jeder Spalt und jedes Loch verschlossen bleibt. Immer noch spürt man die Geborgenheit einer Höhle, die durchaus nicht karg sein muß und im Orient durch Teppiche und Wandbehänge sehrgemütlich eingerichtet werden kann. Aber das Leben im Haus ist nur dann nach innen gerichtet, wenn die Jahreszeit einen Aufenthalt im Freien nicht zuläßt.

Die neuen Technologien haben zu neuen Problemen, aber auch zu einem neuen Verständnis von Gebäuden geführt.

Als der Architekt Hans Schmidt im Februar 1929 die Delegierten des CIAM zu der vorbereiteten Versammlung für den Frankfurter Kongreß in Basel begrüßt hatte, war dort sein Haus für alleinstehende Frauen, das er zusammen mit Paul Artaria entworfen hatte, gerade im Bau.

Die Sprachlosigkeit zwischen Bauindustrie und Architekten und dem Publikum, den Käufern und Benutzern der Produkte der Bauindustrie, hat ein Dilemma erzeugt aus dem wir uns mühsam herausarbeiten müssen. Ich versuche, in meinem Beitrag einige Punkte zuzuspitzen, die eine Diskussion auslösen könnten.

Konstituierung und Konditionierung von Architektur finden an ihrer materiellen Grenze statt. Rand, Umfassung, Umschließung definieren den Raum als zentralen Inhalt. Wand und Raum sind damit einander Bedingung.

Entwerfen in der Stadt bedeutet für mich aufhorchen und umhersehen und nicht sofort meinen Präferenzen folgen, denn näheres Prüfen und Analysieren zeigt, daß bestehende Bauwerke, bzw. Ensembles von Bauwerken, einen Grund für ihr Erscheinungsbild haben. Gebäude sind imstande, den gesamten Kontext zu verweben oder zusammenhanglose Elemente in ein Gleichgewicht zu bringen. Mit derartigen Überlegungen, die versichern, dem Unerwarteten und Widersprüchlichen Rechnung zu tragen, bemühe ich mich, meine Aufgaben anzupacken. Wenn es einer Stadt an Gestalt und Atmosphäre fehlt, arbeite ich an einem sehr klaren, nachdrücklichen und durchorganisierten Erscheinungsbild.

Einleitend möchte ich sagen, daß das sehr spezifische Thema dieses Symposiums, Tür und Fenster, Elemente also, die innerhalb der Architektur lediglich als Details klassifiziert werden, mein besonderes Interesse geweckt hat. In der Tat wird manchmal diesen Elementen eine bestimmte Rolle zugewiesen, die über ihre technische Funktion hinausgeht. Anhand der Beispiele, die ich präsentieren werde, möchte ich darstellen, wie in einigen meiner Projekte eine Tür oder ein Fenster sich als ausschlaggebendes Element erwiesen hat. Es handelt sich dabei um Einzellösungen, die nie serienmäßig angewendet wurden, also um ein Exempel, dem ich versucht habe, einen besonderen Ausdruck zu verleihen.

In der traditionellen Baupraxis ist die Fenstereinfassung jenes überwiegend aus Holz bestehende Rahmenelement für kleine Glasscheiben und zugleich die Befestigung des Fensters am Mauerwerk. Größe, Form und Gestalt der Glasöffnungen wurden lange von den beschränkten technischen Möglichkeiten beeinflußt. Als Grundtypologie entstand das hochrechteckige Fenster, in den vergangenen Jahrhunderten das am häufigsten wiederkehrende Element in der strukturellen Gestaltung der Fassaden von Gebäuden sowie der Beleuchtung ihrer Innenräume.

Neues Bauen in alter Umgebung ist etwas sehr Selbstverständliches, ein Problem, das es immer gab. Die Baugeschichte der Stadt Eichstätt ist ein Beispiel dafür. Eine mittelalterliche Stadt, im Dreißigjährigen Krieg teilweise zerstört, wurde auf dem mittelalterlichen Stadtgrundriß wieder aufgebaut. Es entstand eine Barockstadt mit den Elementen dieserZeit, jedoch ohnetypische Barockachsen.

Die Geschichte der Baustile ist zu einem beträchtlichen Teil die Geschichte des Fensters, durch den entscheidenen Anteil, den ein Fenster zum Erscheinungsbild eines Gebäudes hat. Die Funktion des Fensters spiegelt im weitesten Sinn auch die Entwicklung der Bautechnik wider. Die Entwicklung der Anforderungen an das Innenklima und das Verstehen der komplexen Vorgänge, die sich um das Fenster abspielen, ist entscheidend für das Verständnis der Funktion des Gebäudes als Ganzem. Man kann deshalb fast axiomatisch feststellen, daß es keine neuen Fensterkonzepte geben wird, die nicht zugleich auch neue Gebäudekonzepte sein werden, und umgekehrt. Besonders im physikalischen Sinn sind Konzepte in diesem Zusammenhang Modelle von Gebäuden. Es geht nicht um neue Gebäude im Sinne von neuen Gebäudeformen oder Konstruktionsarten, sondern um neue Modellvorstellungen. Unter Modell versteht man eine vereinfachte Abbildung der Wirklichkeit, um komplexe Vorgänge der Wirklichkeit auf Modellebenen vereinfacht behandeln zu können. Das bedingt natürlich ein sowohl qualitatives als auch quantitatives Verständnis der Vorgänge, die mit dem Modell abgebildet werden. Neue Modelle enthalten deshalb sowohl neue Arten der Modellierung (Beschreibung) als auch neue Inhalte (neue Wissensgebiete und Kenntnisse werden in die Modelle integriert).

Ich mache eine Architektur, die versucht, so wenig Elemente und Formen wie möglich zu verwenden. Meine Architektur drückt den Willen aus, Elemente aus reinen Formen aufs äußerste auszureizen. Es ist eine Suche nach Grundelementen. Damit versuche ich, Architektur auf den Punkt zu bringen.

Zu den vielfältigen Aufgaben der Fassade gehören die Lüftung und der Schutz gegen Wärme und Kälte. Auch wenn Raumlüftung, Heizung und Kühlung durch getrennte technische Anlagen geleistet werden, hat die Fassade erheblichen Einfluß auf deren Funktion und Größe. Die Lüftung-beispielsweise bei Büroräumen — ist in letzter Zeit in den Vordergrund getreten, weil man sich der Vielfalt der Luftschadstoffe bewußt wurde und die Mitarbeiter eine hohe Raumluftqualität fordern. Eine umfangreiche Forschung über das Sick Building Syndrom hat ermittelt, daß die Luftqualität wesentlich für die Klagen und das schlechte Gesundheitsbefinden sein kann. Ole Fanger (Universität Kopenhagen) hat diesbezüglich Forschungen durchgeführt und Qualitätsmaßstäbe für die empfundene Luftqualität und für die Quellstärke von luftverschlechternden Stoffen erarbeitet.¹ Die Forschungsergebnisse sind auch in den neuen Entwurf der DIN 1946 Teil 2 von September 1991 eingeflossen. Will man danach eine mittlere Luftqualität im Raum, entsprechend einer zu erwartenden Beurteilung von 1,4 decipol erreichen, dann benötigt man selbst in einem überdurchschnittlich guten Gebäude einen 2,7 bis 4fachen Raumluftwechsel. Diese Ergebnisse decken sich mit den Richtwerten, die für ausreichende Raumklimatisierung gelten, wonach mindestens ein Außenluftwechsel von 9 bis 10 m³/m² Bürofläche erforderlich ist.

Es ist eine riskante Angelegenheit, eine Prognose aufzustellen. Die Erziehung in den sechziger Jahren vermittelte uns, die Zukunft halte Gutes bereit. Die Wochenarbeitszeit von fünf Tagen würde sich langsam verringern; die westliche Welt würde immer mehr zu einer Freizeitgesellschaft werden; weltweiter Frieden würde eintreten. Die Wirklichkeit heute sieht jedoch anders aus: Einige Menschen arbeiten zu schwer und viele haben überhaupt keine Arbeit. Was den weltweiten Frieden betrifft, dazu brauche ich wohl nichts zu sagen. Die Technologie unterscheidet sich natürlich von gesellschaftlichen Trends, aber selbst auf diesem Gebiet können zukünftige Entwicklungen nicht mit Sicherheit bekannt sein. Faxgerät und E-Mail, zum Beispiel, sind beide etwa zur gleichen Zeit auf den Markt gekommen. Das Faxgerät ist ganz offensichtlich zu einem Massenprodukt geworden, E-Mail jedoch nicht. Dafür gibt es sehr gute Gründe, aber es wäre nicht unbedingt vorauszusehen gewesen, daß E-Mail nicht so verbreitet sein würde. Also ist das einzige, was wir tun können, von bereits existierenden Gegebenheiten auszugehen und dann Spekulationen anzustellen.

Die banale Feststellung, daß das Fenster ein Bestandteil der Außenwand ist, ist wichtig für das Verstehen der Aufgaben der Fenster und der sich daraus ergebenden Konsequenzen. Wichtig ist auch, daß jede Änderung an einem über Jahre bewährten Gebäude- oder Außenwandkonzept das Gleichgewicht stört und deshalb das gesamte Konzept überprüft werden muß. Dies gilt bei der Erneuerung von undichten Fenstern gegen Fenster, bei denen aus Gründen der Energieeinsparung ein unkontrollierter Luftaustausch nicht erwünscht ist, und noch mehr bei einer Änderung des Heizsystems. In diesem Zusammenhang ist auch daran zu denken, daß die Verbesserung der Wärmedämmung der Fenster Auswirkungen hat. Bisher wirkt das Fenster bzw. im besonderen das Glas als Kondensationsfläche; anfallendes Tauwasser tritt meist am Glas auf, da hier die niedrigste Oberflächentemperatur vorliegt. Durch die verbesserte Wärmedämmung des Fensters übernimmt nun ein anderer Teil der Außenwand diese Aufgabe; in der Regel ist es die Fensterleibung.

Jede Bautätigkeit beeinflußt nachhaltig sowohl den direkten Lebensraum der Menschen als auch unsere natürliche Umgebung. Bau- und Werkstoffe sowie Konstruktionsweisen mit guten ökologischen Qualitäten werden darum in Zukunft verstärkt Bedeutung erlangen. Planer, Unternehmer und Bauherren sind aufgerufen, bei der Auswahl von Baumaterialien neben den traditionellen wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten auch umweltrelevante Kriterien zu berücksichtigen und damit einen wesentlichen Beitrag zur Verminderung der Umweltbelastung zu leisten. Dabei fühlen sich derzeit aber viele Entscheidungsträger überfordert, zumal zahllose Produkte schon heute mit nicht näher umschriebenen Aussagen — ökologisch ungefährlich, natürlich abbaubar, umweltverträglich etc. — angepriesen werden.

Räume, in denen sich Menschen aufhalten, werden beheizt, belüftet oder klimatisiert, um eine hohe Luftqualität im Atmungsbereich des Raumes zu gewährleisten und ein angenehmes Temperaturfeld im Aufenthaltsbereich des Raumes zu schaffen. Aufgabe des Planers ist, ein System mit niedrigem Energieverbrauch zu entwickeln, das beide Anforderungen erfüllt und dabei kein zu großes Zugluftrisiko für die sich im Raum befindenden Personen verursacht.

Das Fenster als Licht- und Luftöffnung in der Gebäudehülle charakterisiert die Grundprinzipien des umweltgerechten Bauens. Zu bestimmten Zeiten muß dieses Bauteil den erforderlichen Schutz gegenüber den Witterungseinflüssen wie Kälte, Sonneneinstrahlung, Regen und Wind gewährleisten, d.h. den Energie- und Stoffstrom zwischen Innen- und Außenraum vermeiden. Zu anderen Zeiten sorgt es für den Austausch von Energie (Strahlung), Stoff (Luft) und Information (visuelle Kommunikation). In der kalten Jahreszeit sollen die Heizenergieverluste durch gute Wärmedämmung und Luftfeuchtigkeit minimiert, die Wärmegewinne durch Solareinstrahlung maximiert werden. In der warmen Jahreszeit soll eine Raumüberhitzung durch entsprechenden Sonnenschutz vermieden werden. Ganzjährig gilt dabei die Forderung, daß Aussicht und Tageslichtbeleuchtung nach Möglichkeit nicht beeinträchtigt werden. Eine konsequente Lösung dieser Aufgabenstellung ist mit konventionellen Mitteln nicht zu erreichen.

Mit Ausnahme der auf einer Baustelle oder in der Landwirtschaft beschäftigten Leute verbringt der Mensch mehr als 80 Prozent seines Lebens im Inneren von Gebäuden oder von Verkehrsmitteln. Das einzige zur Verfügung stehende Tageslicht dringt durch Fenster ein. Es spielt eine wichtige Rolle in unserer Empfindung der Innenraumqualität. Die Gesamtheit der visuellen Informationen, die uns mit der Außenwelt verbinden, konzentriert sich auf die Verglasungselemente.

Mit einem Anteil von einem Drittel am Endenergieverbrauch in der alten Bundesrepublik ist die Beheizung von Räumen ein wesentlicher Verursacher der durch Energieverbrauch bedingten Umweltschäden. Da es sich hierbei um einen typischen Niedertemperaturverbrauch handelt, bestehen im Prinzip günstige Voraussetzungen für eine solare Deckung. Andererseits korreliert die Wärmenachfrage gerade nicht mit dem solaren Energieangebot.

Tageslichtnutzung (im Englischen und zunehmend auch im Deutschen: daylighting) ist die unmittelbarste und effizienteste Form der Solarenergienutzung. Die elementare visuelle Informationsverarbeitung über Auge und Gehirn nutzt das natürliche Licht als Informationsträger. Wenn es nicht zur Verfügung steht, wird Kunstlicht eingesetzt. Völlig ohne Licht wären die allermeisten unserer täglichen Aktivitäten (zumindest nahezu) unmöglich. Wie komplex diese visuelle Informationsverarbeitung ist, wird deutlich, wenn man versucht, sie mittels moderner Hochleistungsrechner zu simulieren. Selbst diese Maschinen besitzen nur einen Bruchteil der Leistungsfähigkeit von Auge und Gehirn. Als Kunstlicht noch nicht jederzeit und überall und fast umsonst zur Verfügung stand, wurde beim Bau von Wohnungen zwangsläufig und erfolgreich die Tageslichtnutzung berücksichtigt. Später mußte man sich nicht mehr nach der Sonne richten.

Die auf der Grundlage des Energieeinsparungsgesetzes¹ erlassenen Wärmeschutzverordnungen²⁺³ haben neben den vielfältigen Anforderungen an die Wärmedämmung der Gebäude auch sehr starke Auswirkungen auf die Ausführung der Fenster gehabt.