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24.07.2018 | Energie | Im Fokus | Onlineartikel

Fenster müssen isolieren, aber auch Sonnenenergie nutzen

Autor:
Frank Urbansky
2:30 Min. Lesedauer

Moderne Fenster sind hochisolierend. Doch das ist nicht immer nur zum Vorteil: Sonnenstrahlen, die den Baukörper aufwärmen, können abgeschwächt werden. Dagegen hilft der Einsatz von Spezialglas.

Bestimmt wird die Isolationswirkung von Fenstern und anderen Baukomponenten durch einen Koeffizienten. "Der Wärmedurchgangskoeffizient (SI-Einheit W/(m2 K)), auch U-Wert genannt, gibt den Wärmedurchgang eines Bauteils an und sollte deshalb möglichst klein sein. Die aktuelle Energie-Einspar-Verordnung (EnEV 2014, Inkrafttreten der Änderungen 2016) fordert für Wohngebäude einen U-Wert von 0,28 W/(m2 K) der Außenwände, sofern EnEV-relevante Änderungen von Außenbauteilen vorgenommen werden", beschreibt diesen Springer- Vieweg-Autor Hardy Dinse in seinem Buchkapitel Sanierung von Fassaden auf Seite 33.

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Sanierung von Fassaden

Ausgehend von der geschichtlichen Entwicklung der Errichtung und Gestaltung von Wohnstätten werden im Kapitel "Sanierung von Fassaden" traditionelle und aktuelle Bauweisen und Instandsetzungsvarianten für das "Gesicht des Hauses" betrachtet.


Dieser U-Wert wird auch auf Fenster angewandt. Dabei ist das Glas hier nicht der Schwachpunkt, sondern das Rahmenmaterial, das meist deutlich höhere U-Werte als das Glas selbst aufweist. 

Unterschied nach Materialien 

Deswegen gibt es auch unterschiedliche Einordnungen für diese Materialien:

  • Rahmen: RD frame (f)
  • Verglasung: VD glazing (g) 
  • Fenster: FD window (w)

Für Fenster und Verglasung darf der U-Wert nach Energie-Einspar-Verordnung (EnEV) bei maximal 1,3 W/m²K liegen. Passivhausfenster kommen auf die Hälfte dieses Wertes.

Doch der eigentliche Schwachpunkt bei dieser Betrachtung ist die Energie, die in umgekehrte Richtung ins Haus strömen soll, also Wärme durch Sonnenstrahlen via Fenster. Bei Passivhäusern ohne eigene Wärmezufuhr ist das Nutzen dieser Energie immanent. Denn je Quadratmeter Fensterfläche fällt bei Sonnenschein rund eine Kilowattstunde Energie in das Gebäude – ausreichend um kleinere Räume komplett zu heizen. Bestimmt wird diese Wert der Wärmezufuhr durch den G-Wert oder Gesamtenergiedurchlassgrad.

Er enthält die Summe aus direkt durchgelassener Sonnenstrahlung und sekundärer Wärmeabgabe, die vom Glas nach innen durch Abstrahlung sowie Konvektion erfolgt. Ein G-Wert von eins entspricht dabei einem Wärmegewinn von 100 Prozent, der in der Praxis jedoch nicht erreicht werden kann.

Würde bei modernen Fenstern herkömmliches Glas verwendet, käme man auf G-Werte von 0,85. Bei einer Dreifachverglasung jedoch liegt er nur bei 0,55, er ist also um 35 Prozent geringer oder lässt 35 Prozent weniger Energie in den Raum einstrahlen. Der G-Wert sollte aber nach EnEV bei 0,6 liegen.

Schmale Rahmen

Deswegen mussten Fensterbauer reagieren. Zum einen wurden die Rahmen schmaler gemacht, zum anderen Bänder und Beschläge, die Wärmebrücken darstellen, verdeckt. Bei Dreifachverglasung wird eisenarmes Glas verwendet. Das erhöht den G-Wert. 

Auch hier zeigt sich, dass der Rahmen bei der energetischen Gesamtbetrachtung die eigentliche Schwachstelle ist. "Durch den Wegfall der Rahmenmaterialgruppen wird ein "tatsächlicher" Wärmedurchgangskoeffizient der Rahmenkonstruktion berücksichtigt […]. Schlechte Temperaturleiter (Isolatoren) werden zwischen zwei Profilschalen eingebunden. Dadurch wird der direkte Wärmedurchgang von innen nach außen und umgekehrt wirksam unterbunden", beschreibt ein Springer Vieweg-Autorenkollektiv um Dieter Jacob in seinem Buchkapitel Kalkulationsbeispiele auf Seite 137 die praktische Umsetzung.

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