Holzfenster - ihr Einfluss auf die Energieeffizienz des Hauses

Ich schrieb neulich über Energieeffiziente Häuser und über CLT-Paneelwände um die Wärme im Inneren zu halten, verwendet in der Konstruktion von Passivhäuser. Bei der Energieeffizienz geht es aber nicht nur um die Isolierung von Wänden. Wärmeverluste können auch an anderen Stellen auftreten. Die bei weitem empfindlichsten Bereiche sind verglaste Flächen. Bewegliche oder feste Schaufenster, verglaste Türen sind allesamt empfindliche Stellen. Das Problem kann durch die Verwendung von Fenstern gelöst werden, die im Winter die Wärme draußen lassen und im Sommer die Wärme draußen lassen. Solche Fenster sind so genannte Thermopane und können Rahmen aus verschiedenen Materialien haben. Da es sich auch um Holzfenster handeln kann, handelt es sich natürlich um Holzfenster mit Thermopane, wie wir sie nennen.

Der Begriff Thermopan ist eigentlich die rumänische Version eines eingetragenen Warenzeichens. "Thermopane" ist der Name, unter dem das erste Fenster mit einer Glasscheibe, die aus zwei Glasschichten in einem einzigen Rahmen besteht, im Jahr 1941 von der LOF Glass Company, Ohio, USA, eingetragen wurde. Das System war 1930, ebenfalls in den USA, von C.D. Haven erfunden worden, aber die Notwendigkeit, dass das Glas gleichmäßig dick und völlig gerade sein muss, machte die Herstellung damals unmöglich, was zu sehr hohen Produktionskosten führte.

Im Laufe der Zeit hat sich dieses System als sehr energieeffizient erwiesen. Heute ist es kaum noch vorstellbar, dass ein neues Haus ohne Doppelverglasung gebaut werden kann, und die Besitzer alter Häuser entscheiden sich zunehmend dafür, alte Holzfenster durch doppelt verglaste zu ersetzen.

Wie bestimmt man die Effizienz von Thermopane-Holzfenstern?

Bei doppelt verglasten Fenstern ist der Wärmedurchgangskoeffizient sehr wichtig. Er wird wie bei der Wärmedämmung in W/m²K gemessen. Je niedriger er ist, desto wärmeeffizienter ist das Fenster. Für Passivhäuser sollte er zum Beispiel unter 0,85 liegen.

Das doppelt verglaste Fenster besteht aus dem Rahmen und dem Glas-Sandwich. Der Wärmedurchgangskoeffizient wird für beide Komponenten berechnet, da die Wärme durch beide hindurchgehen kann. Außerdem kann Wärme auch durch den Bereich, in dem das Fenster in die Wand eingebaut ist, aus dem Haus entweichen, so dass der Wärmedurchgangskoeffizient für das eingebaute Fenster ebenso wichtig ist. Für ein Passivhaus sollten alle 3 Koeffizienten unter 0,85 liegen.

Wie man Holzfensterrahmen baut

Fensterrahmen werden aus Holz hergestellt, wobei verschiedene Holzarten verwendet werden können: Tanne, Fichte, Kiefer, Eiche. Im Gegensatz zum traditionellen Tischlerhandwerk, bei dem der Rahmen aus einem einzigen Stück Holz besteht, werden doppelt verglaste Fenster aus mehreren miteinander verleimten Holzschichten hergestellt. Die Schichten werden entlang der Faser und nicht senkrecht zueinander verlegt.

Am effektivsten sind Rahmen, bei denen die Fasern der Schichten in einem Spiegel verlegt sind. Die Wärme durchläuft den Rahmen in Form einer Welle. Wenn sie auf die entgegengesetzt ausgerichtete Holzschicht trifft, verringert sich die Amplitude der Welle, wodurch die übertragene Wärmemenge reduziert wird. Je mehr Schichten (dicker) der Rahmen hat, desto energieeffizienter ist er. Es versteht sich von selbst, dass man es mit der Dicke des Rahmens nicht übertreiben darf, um die Effizienz zu maximieren. Alles wird berechnet, um das beste Ergebnis zu erzielen, also wird auch die Dicke so gewählt, dass sie effizient, aber auch stabil, leicht, einfach zu bedienen und ästhetisch ansprechend ist.

Oft wird die Effizienz des Rahmens verbessert, indem Profile oder Löcher in einer der Holzschichten angebracht werden. Die Luft in diesen Profilen wirkt als Isolierung. Es werden auch Kombinationen aus Holz und Verbundwerkstoffen verwendet, um die Leistung zu erhöhen.

Ein sehr effizienter Rahmentyp, der häufig in Passivhäusern verwendet wird, ist der mit Aluminium verkleidete Aluminiumrahmen. Zwischen dem Holz und dem Metall befindet sich ein freier Raum, und die Luft in diesem Raum ist ein sehr guter Isolator. Der Vorteil ist, dass das Metall sehr witterungsbeständig ist und keine Gefahr von Fäulnis besteht, wie es bei Holz der Fall sein kann, wenn die Konstruktionslösung nicht gut gewählt ist.

Anforderungen an energieeffiziente Verglasungen

Eine Fensterverglasung ist eigentlich eine Platte aus 2 oder 3 Glasschichten. Zwischen diesen Schichten befindet sich trockene Luft oder inerte Gase, die die Wärmeübertragung verringern, und die Scheibe ist versiegelt. Die verwendeten Gase sind Argon oder Krypton. Krypton ist effizienter als Argon, aber auch teurer. Es wird verwendet, wenn das Modell einen geringeren Abstand zwischen den Glasschichten erfordert. Manchmal wird auch ein Gemisch der beiden Gase verwendet, was die Effizienz erhöht, ohne dass der Preis stark ansteigt.

Das verwendete Glas muss von sehr guter Qualität, stark und von gleichmäßiger Dicke sein. Es kann UV-Absorber enthalten, leicht gefärbt sein und mit sehr dünnen Schutzfolien versehen sein, die die Sonnenstrahlen reflektieren oder die mechanische Festigkeit erhöhen.

Zwischen den Glasschichten sind Streifen angebracht, die den Abstand zwischen ihnen auch bei Schwankungen des atmosphärischen Drucks konstant halten. Die Streifen verhindern die Ansammlung von Feuchtigkeit - sie wirken der Kondensation entgegen - oder das Austreten von Inertgas aus dem Inneren.

In Passivhäusern werden Fenster aus 3 Glasschichten verwendet. Die 3-Schicht-Glasscheiben sind 40-50 mm dick und sehr energieeffizient. Die Blätter, die das Glas bedecken, können Wärme speichern und geben sie ab, wenn die Innentemperatur sinkt.

Wie man sie für maximale thermische Effizienz installiert

Der Fenstereinbau ist sehr wichtig und beeinflusst die Wärme- und Schalldämmung der Fenster. Der Einbau erfolgt direkt in den Hohlraum, den der Bauherr in der Hauswand gelassen hat, oder in einen Holzrahmen, der dann im Fensterraum befestigt wird. Die Fenster werden mit Polyurethanschaum befestigt, der den Spalt zwischen der Wand und dem Fensterrahmen vollständig ausfüllt.

Die Wände, in die die Fenster eingebaut werden, sind viel dicker als der Fensterrahmen, da es sich um tragende Wände handelt. Der Einbau von Fenstern in die vom Bauherrn für diesen Zweck vorgesehene Lücke kann auf 3 Arten erfolgen:

• Auf der Außenseite ist das Fenster bündig mit der Fassade,
• innen, wobei das Fenster bündig mit der Innenseite der Wand abschließt, oder
• auf halbem Weg zwischen den oben genannten Positionen. Studien haben gezeigt, dass diese Art der Anbringung am effektivsten ist, oder so nah wie möglich daran.

Beim Einbau bilden sich im Inneren des Polyurethanschaums kleine Kanäle, durch die Wärme entweichen kann. In Passivhäusern werden die Fenster mit schmalen Folien an der Wand befestigt, die sowohl innen als auch außen aufgeklebt werden. Diese Folien werden auf den Fensterumriss geklebt (der mit Putz überzogen wird) und dämmen die Wand weiter, so dass keine Energiebrücken entstehen. Dadurch wird verhindert, dass Wärme durch die Kanäle im Schaumstoff entweicht. Die Folien haben die Form von Klebebandrollen, die sowohl auf den Rahmen als auch auf die Wand geklebt werden.

Beschläge, Armaturen, Endbearbeitung von Holzfenstern

Die Qualität und Effizienz des Fensters wird auch durch die Beschläge, die verwendeten Dichtungen und die gewählte Ausführung gewährleistet. Die Beschläge müssen perfekt abdichten und die Scharniere müssen das Gewicht des Fensters tragen können. Ein schwaches Scharnier gibt allmählich nach, das Fenster sitzt nicht mehr perfekt und es kann zu Wärmeverlusten kommen.

Die Dichtungen müssen von guter Qualität sein und sowohl niedrigen Winter- als auch hohen Sommertemperaturen standhalten. Ein minderwertiges Material wird im Winter steifer oder sogar spröde und die Dichtung ist nicht mehr dicht. Im Sommer kann minderwertiges Material zu weich, ja sogar klebrig werden und seine Eigenschaften verlieren.

Fensterveredelung wird mit außenbeständigen Materialien hergestellt. Farben sind am haltbarsten, glänzende Lacke am wenigsten haltbar. Ein vollkommen klarer Lack schützt Ihr Fenster nicht vor UV-Strahlung. Aus diesem Grund werden Außenlacke mit Pigmenten leicht eingefärbt. Wenn Holz gefärbt wird, müssen die verwendeten Beizen außenbeständig sein.

Die Energieeffizienz Ihres Hauses lässt sich ganz einfach durch den Austausch von Fenstern verbessern

Beim Bau von Passivhäusern wird die Leistung der Fenster ebenso wie die der Wände in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen vor Ort berechnet. Obwohl es nach strengen Regeln und klaren Normen gebaut wird, ist jedes gebaute Passivhaus auf seine eigene Weise einzigartig. Das gesamte Haus wird bis ins kleinste Detail geplant, und die Wahl der Fenster wird bereits in der Planungsphase getroffen.

Bei Fertighäusern kann der Austausch normaler Fenster gegen Doppelglasfenster die Energieeffizienz Ihres Hauses erhöhen und damit die Energiekosten senken. Sie können viele Berechnungen zur Energieeinsparung finden, einige von ihnen sogar für 20 Jahre, seit die Fenster ersetzt wurden.

Und in diesem Fall ist der Fensterbeschlag genauso wichtig wie das Fenster selbst. Wenn Sie sich zu einem solchen Schritt entschließen, analysieren Sie die Möglichkeiten sehr sorgfältig und beauftragen Sie einen Fachbetrieb mit dem Einbau. Versuchen Sie nicht, an der Qualität zu sparen, sparen Sie in diesem Stadium nicht an der Qualität. Die Einsparungen werden sich später auszahlen, aber nur unter der Voraussetzung, dass die Wahl des Fensters und dessen Austausch richtig getroffen werden.