Magazin gesundes Bauen und Wohnen

Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Autor: Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.

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Der Vorteil bei Aluminiumfenster

Erstellt von Peter Rauch am 23. Juli 2015

Fenster haben eine vielfältige Funktion. Sie sollen das Eindringen des Tageslichtes ermöglichen, sodass alle Gegenstände durch das Auge korrekt wahrgenommen werden können. Durch die Fenster soll aber auch eine wenigsten visuelle Kommunikation mit der Außenwelt möglich sein. Noch besser ist es, wenn diese geöffnet werden können und die frische Luft kann in die Räume strömen. Dass dies bei einem hohen Haus oder bei großen Glasfassaden nicht möglich ist, sollte verständlich sein. Fenster sollen aber auch vor Hitze und Kälte sowie Lärm schützen. Sie müssen aber auch Wind und Niederschlag standhalten und dienen als Gestaltungselement der Fassade.
Sie sehen, die architektonischen und bauphysikalischen Anforderungen an ein Fenster sind sehr vielfältig.

Baupysikalische Anforderungen an ein Fenster

Je nach Anforderungen können die Fenstergrößen variieren. Wurden früher die Fensterrahmen vorwiegend aus gut abgelagertem Kieferholz oder auch aus Eiche angefertigt, so kommen heute auch andere Materialien, wie Kunststoff, Aluminium oder andere Metalle zur Anwendung. Jeder dieser Baustoffe hat seine Vorteile aber auch Nachteile.

Alufenster werden wegen ihrer hohen Energiekosten und Umweltbelastung bei der Herstellung als ungünstig bewertet. Das stimmt jedoch nicht vollständig. Die Vorteile der Aluminiumfenster bestehen in Ihrer hohen Stabilität, Tragfähigkeit und Haltbarkeit. Damit können Konstruktionen geschaffen werden, die mit den Baustoffen Holz oder Kunststoff nicht realisierbar sind bzw. hohe Kosten verursachen. Das sind zum Beispiel große Glasfassaden, Wintergärten und ähnliche Fenster- bzw. Glaskonstruktion. Wer Kunststofffenster eingebaut hat, weiß, wie instabil die Rahmen sind. Bei Temperaturunterschieden gibt es eine große Formveränderung. Die Glasscheiben laden sich auf und ziehen zusätzlich Staub und Dreck an. Diese müssen gegenüber Holzfenster öfter geputzt werden. Es gibt Untersuchungen, wonach Holzfenster, wenn ich mich richtig erinnere, nach etwa 30 Jahren gegenüber den in der Anschaffung billigeren Kunststofffenstern günstiger sind.

Bei großen Glasfassaden oder bei Hochhäusern wirkt ein hoher Winddruck. Bei dem Einsatz anderer Baustoffen müssten zum Ableiten der Kräfte zusätzliche Profile eingefügt bzw. die Rahmen viel größer ausgeführt werden. Bei Glasfassaden möchte man das Tageslicht sehen und die Fassade soll nicht vorwiegend aus Profilen bestehen.

Der Vorteil der Kunststofffenster ist ihre preisgünstige Herstellung und ihre Haltbarkeit. Das sind die neben Holzfenster am meisten verwendeten Fenster im Wohnungsbau. Sie sind in vielen Varianten erhältlich und witterungsbeständig. Gerade die letzte Eigenschaft soll besonders betont werden, was bei den neuen Holzfenstern nicht immer der Fall ist.

Der Unterschied zwischen alten und neuen Holzfenstern

Traditionell wurden die Fenster aus Holz gefertigt. Mit der leichten Glasscheibe konnten auch leichte Rahmen gefertigt werden. Regional wurden die Anschlüsse unterschiedlich ausgeführt und so auch eine unterschiedliche Dichtheit der Fensterflügel zum Rahmen erreicht. Früher wurde für den Bau der Fenster gut abgelagertes Holz verwendet, welches neben einer verhältnismäßig guten Eigenresistenz gegenüber Holz zerstörende Pilze und Insekten sowie gegen Holz schädigenden Pilze hatte. Das Holz hat auch eine hohe Formbeständigkeit. Sie erhielten aller paar Jahre einen neuen Anstrich. Das heute verwendete Holz hat nicht mehr diese guten Eigenschaften. Durch technische Trocknung werden die ungünstigeren Eigenschaften ausgeglichen. Es werden Edelhölzer verwendet. Dabei ist zu beachten, dass eine in Plantagen angebaute Robinie nicht die guten Eigenschaften eines natürlich gewachsenen Baumes hat. Durch besonders langbeständige Farbbeschichtungen versucht man, die Holzrahmen zu schützen. Für Bauteilflächen bzw. Fensterflächen, die nur gering durch Niederschlag oder Spritzwasser belastet werden, stellt dies weniger ein Problem dar. Sowohl bei einem Wintergarten als auch bei einer Terrassentür im Dach konnte ich eine vollständige Zerstörung eines Teils der Holzrahmen durch einen Blättling (Holz zerstörender Pilz) feststellen. Diese waren gerade einmal wenige Jahre alt. Gerade bei Wetterseiten ist bei der Auswahl von Holzfenstern eine ständige Kontrolle erforderlich. Eventuell sind zusätzliche geeignete Schutzmaßnahmen erforderlich, wie Blechabdeckung oder Ähnliches.
Sind solche gefährdete Bauteilflächen bekannt, so sollte man an dieser Stelle gleich Aluminiumfenster bzw. Türen einsetzen.

Fenster und Denkmalschutz

Denkmalgeschützte Fenster und Türen

Bei der Erfüllung des Denkmalschutzes ergeben sich zwei konstruktiv widersprüchliche Probleme. Das optische Aussehen der Fassade soll nicht verändert werden. Bisher waren die Fenster mit einer einfachen Glasscheibe ausgeführt. Die Rahmen der Fenster waren schmal und je Ausführung mit Stege versehen. Die Wärmeschutzanforderungen fordert eine Isolierverglasung. Was unabhängig, wegen der steigenden Energiekosten, auch sinnvoll ist. Diese Isolierscheiben, ob doppelte oder dreifache Verglasung, sind gegenüber der einfachen Glasscheibe viel schwerer. Die Folge sind wesentlich größere Rahmen aus Holz. Die eigentliche Glasfläche des ursprünglichen Fensters wird wesentlich reduziert. Gerade bei kleineren Fenstern führen die breiten Sprossen und Rahmen zur Verdunklung der Räume. Fenster sollen aber ausreichend Tageslicht in die Räume lassen. Bei vielen denkmalgeschützten Gebäuden sind die Fenster ohnehin schon nicht sehr groß. Ich bin mir hier nicht sicher, ob der Denkmalschutz beim Einsatz von Aluminiumfenster zustimmt. Aber eine Beibehaltung der Größe der Glasfläche führt zu keine Veränderung der äußeren Optik und es wird im Wohnraum nicht dunkler. Aufgefallen ist mir das bei dem denkmalgeschützten Nachbargebäude, wo nachträglich die alten oberen Fenster durch denkmalgerechte Holzfenster mit Isolierverglasung ausgetauscht wurden. Der Glasanteil hat sich sicherlich gut um 20 % reduziert. Zusätzlich sieht es durch die großen Rahmen und Sprossen auch komisch aus.
Sind die alten denkmalgeschützten Holzfenster in einem guten funktionellen Zustand, so sollte man auch die Aufarbeitung der Fenster durch spezialisierte Tischler in Erwägung ziehen. Für die kostengünstigere Variante kann man sich dann entscheiden.

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Neue Fenster

Erstellt von Peter Rauch am 11. Februar 2013

Fenster sind Öffnungen in einer geschlossenen Gebäudehülle. Sie haben mehrere Funktionen. Die wichtigsten Funktionen sind die Tageslichtbeleuchtung der Räume, die Sichtkommunikation nach außen und der Luftaustausch. Auch erfolgt eine Kommunikation durch die Fensteröffnung, zum Beispiel zum Nachbarn oder Straßenpassanten.
Als Schutz vor Klimaeinflüssen und auch vor Tieren wurden diese Fensteröffnungen je nach Bedarf mit Holzläden oder andere geeigneten Materialien verschlossen, die sich auch ohne Probleme öffnen ließen. Funde in Pompeji zeigen Fensterscheiben aus der Zeit um 30 v. Chr. Etwa um 900 n. Chr. entstanden die ersten Kirchenfenster. Mit der Herstellung eines preiswerten Fensterglases wurde es möglich, die Fenster verschließbar herzustellen, wo immer noch ausreichend Licht in die Räume gelangen konnte. Lange Zeit bis zur heutigen Zeit dominierte das Einfachfenster. Eine Glasscheibe in einem Holzrahmen. Gerade diese konstruktive Ausführung wird unterschiedliche betrachtet. Durch das Glas wird das wärmende Sonnenlicht hindurchgelassen. Aber die aus dem Raum bzw. Gebäudeinneren stammende Wärmestrahlung reflektiert. Man muss aber auch die Wärmeleitung des Glases und der Rahmenkonstruktion berücksichtigen. Moderne Fenster wurden als Kastenfenster mit 2 bis 3 Glasscheiben ausgeführt. Heute bestehen die neuen Fenster in Deutschland vorwiegend aus Mehrscheiben-Isolierglas. In den Scheibenzwischenraum befindet sich nicht mehr Luft, sondern das besser isolierende Edelgas Argon. Die Dreifach-Isolierverglasungen im Kunststoff- und Holzfensterprofil zeichnen sich durch einen niedrigen Wärmedurchgang und einer hohen Dichtheit (zwei bis 3 Lippendichtungen) aus. Der Vorteil besteht im hohen Automatisierungsgrad, der geringen Differenzen der Maße und des einfacheren Einbaus, was die Fenster preiswerter macht. Es können je nach Bedarf verschiedenste Fensterarten und –formen hergestellt werden (mehr Fenster Auswahl).

Fenster

Wir müssen grundsätzlich zwischen einem Neubau und einer Altbausanierung unterscheiden. Bei einem Neubau werden diese neuen fenstertechnischen Eigenschaften bei der Projektierung des Gebäudes und der Gebäudehülle berücksichtigt. Bei einem Altbau beruht die Funktionsfähigkeit des Gebäudes auf die älteren nicht so dicht schließenden Fenster. Werden bei der energetischen Sanierung lediglich die Fenster ausgetauscht, so kann es zu feuchtetechnischen Problemen führen. Die Innenscheiben der Fenster muss als kühlste Fläche erhalten bleiben. Hier kann sich sichtbar Kondenswasser ansammeln, ohne größere Schäden an zurichten. Erfolgt zum Beispiel der Austausch der Kastenfenster durch Isolierverglasung mit einem U-Wert 1,3 W/m²K und besser, so verlagert sich die kühlste Oberfläche in die Innenecken sowie an die Außenwände über den Fußboden. Bei einem Austausch der Fenster ist bei dünnem Mauerwerk auch eine energetische Ertüchtigung der Fassade vorzunehmen, zum Beispiel durch ein vorgesetztes Mauerwerk. Bisher lag eine unkontrollierte Lüftung vor, wo überschüssige Luftfeuchte abgelüftet www.ib-rauch.de/Beratung/luften.html wurde. Bei den dichteren Fenstern verringert sich die Lüftungsrate und die Luftfeuchte steigt an. Dies ist in der Projektierung zu berücksichtigen. Die Laibung der Kastenfenster ist gegenüber den neuen Fenstern breiter. Bei den besser isolierten Fensterrahmen der Isolierfenster ist der Anschluss der Rahmen zur Laibung der kälteste Punkt bzw. Streifen. Diese Anschlüsse und die Laibung müssen sorgfältig ausgeführt und energetisch verbessert werden.

Ob nun isolierte Kunststofffenster oder Holzfenster eingebaut werden, hängt von verschiedenen Faktoren ab, zum Beispiel Denkmalschutz, Wetterseite mit Schlagregenbeanspruchung, Gefährdung durch Holzschädlinge usw.

Da die Fensterfläche bei einer Fassade relativ groß ist, hat diese Fläche energetisch auch eine große Bedeutung. Eine richtige Auswahl, Anordnung und Ausrichtung mindert den Energieverbrauch des Gebäudes, da nicht nur die Wärmeisolierung, sondern auch die Solargewinne zu berücksichtigen sind (vergleiche Wintergarten und Gewächshaus). Gerade mit den ständig steigenden Energiepreisen muss man alle Komponenten in die gesamtenergetische Betrachtung einbeziehen. Nicht nur die Heizanlage, Fassadendämmung oder neue Fenster. Da alle modernen Heizanlagen mit Strom funktionieren (Computer, Regeleinrichtungen, Umwälzpumpen usw.) schlagen sich die Energiepreise bereits erheblich in der Gesamtbilanz nieder. Selbst Luft-Wasser-Wärmepumpen sind durch den Preisanstieg durch das EEG, die Netzkosten und Steuern unwirtschaftlich geworden. Hier hilft nur, einen zuverlässigen und zugleich kostengünstigen Stromanbieter auszuwählen. Auch wenn der Anbieter echten Ökostrom verkauft, was technisch und physikalisch unsinnig ist, beziehe ich meinen Strom seit vielen Jahren von www.lichtblick.de .

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