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Holzfenster 2012

Bauelemente
Holzfenster 2012

Ingo Leuschner vom IFT Rosenheim stellt Ansätze für energetisch optimierte Konstruktionen und Materialien zur Erfüllung der EnEV 2012 vor.

Dipl. Ing. (FH) Ingo Leuschner IFT Rosenheim

Durch die im Rahmen der Energieeinsparverordnung (EnEV) verschärften Anforderungen an den Wärmeschutz von Bauobjekten müssen Fenster- und Außentürelemente bezüglich des Wärmedurchgangskoeffizienten (Uw-Wert) verbessert werden. Die geplanten strengeren Anforderungen der EnEV 2012 sowie weitere zukünftige Verschärfungen werden nicht alleine durch Verbesserungen im Bereich der Verglasung erreichbar sein, sondern erfordern eine deutliche Verbesserung des Uf-Werts der Rahmen.
Für das sich abzeichnende Anforderungsniveau sind reine Holzkonstruktionen mit den heute typischen Rahmendicken kaum noch sinnvoll anzuwenden. Durch eine Reihe von konstruktiven Maßnahmen und den Einsatz von Dämmstoffen kann der Rahmen von Holzfenstern soweit optimiert werden, dass auch die zukünftigen Anforderungen erfüllt werden können. Darüber hinaus sind allerdings weitere Konzepte gefragt, wie das Fenster noch mehr zur Einsparung von Energie und Ressourcen beitragen kann.
Künftige Anforderungen
In den kommenden Jahren sind zwei Verschärfungen des Anforderungsniveaus um durchschnittlich 30 Prozent für den maximalen Primärenergieverbrauch von Gebäuden geplant. Die Fenster als wichtiger Teil des Gebäudes werden damit 2012 ein Dämm-Niveau aufweisen müssen, wie es bislang nur für hochenergetisch effiziente Bauweisen erforderlich war. Für die erste Stufe der Anpassung 2009 zeichnen sich dagegen für den Neubau typische U-Werte von Fenstern im Bereich von ca. 1,3 W/(m²K) ab. Üblicherweise werden sich im Altbau die Mindestanforderungen am Markt durchsetzen, wobei hier derzeit 1,4 W/(m²K) in der Diskussion sind. Es ist aber in Verbindung mit steigenden Energiepreisen bereits jetzt mit einer steigenden Nachfrage nach höher dämmenden Konstruktionen zu rechnen. Gleichzeitig ist zu erwarten, dass die weiteren Funktionen der Fenster wie z. B. Dichtheit, Dauerhaftigkeit, Schalldämmung und Einbruchhemmung mindestens den gleichen Stellenwert wie im Augenblick besitzen werden. Es gilt also auf die steigenden Anforderungen an den Wärmeschutz im Einklang mit den weiteren Eigenschaften zu reagieren.
Ansätze für die EnEV 2009
In Bezug auf die EnEV 2009 sind die Lösungsansätze für Holzfensterkonstruktionen bereits klar erkennbar. Die Anforderungen werden mit verhältnismäßig überschaubaren konstruktiven Mitteln mit herkömmlichen Profilsystemen zu erreichen sein. Voraussetzung ist in jedem Fall der Einsatz von Gläsern mit einem Ug-Wert von # 1,1 W/(m²K). Dabei kommen sowohl noch Zweifachgläser als auch Dreifachgläser in Frage. Die Rahmendicken bewegen sich dabei noch auf dem typischen Niveau von 68 mm. Potenzial für weitere Verbesserungen im 1/10tel-Bereich bieten – allein oder in Kombination – folgende Maßnahmen:
  • die Verwendung von 78-mm-Profilen – auch zur einfacheren Integration von Dreifach-Gläsern
  • die Erhöhung des Glasfalz-Überschlags zur größeren Überdeckung des Randverbunds um ca. 5 bis 10 mm
  • die Reduzierung der Ansichtsbreiten des Rahmens
  • der Einsatz von Warm-edge-Abstandhaltersystemen im Isolierglas
  • die Verwendung von Kantelaufbauten mit Luftkammern
Für eine weitere »Verbesserung« können die Uf-Werte durch Messung nachgewiesen werden. Denn die für Nadelhölzer relevante Wärmeleitfähigkeit von 0,13 W/(m2K) bzw. für Laubhölzer von 0,18 W/(m2K) gemäß EN 12524 ist im Vergleich zu den tatsächlich in der Praxis vorhandenen Wärme- leitfähigkeiten mit einigen Sicherheitszuschlägen versehen. Damit wird der effektiv vorhandene U-Wert zwar nicht verbessert, allerdings fällt der zahlenmäßige Wert realistischer und damit günstiger aus.
Ansätze für die EnEV 2012
Mit den beschriebenen Maßnahmen erscheinen U-Werte bis 1,1 W/(m2K) realistisch. Wenn die U-Werte deutlich darunter liegen sollen, werden speziell im Rahmenbereich weitergehende Ansätze zu verfolgen sein.
Im Rahmenprofil müssen Dämmstoffe integriert werden, da Massivholzaufbauten zu große Dicken aufweisen würden. Für die Dämmstoffe gibt es zwei wesentliche Prinzipien:
  • Einsatz von Konstruktionsdämmstoffen, welche fest im Kantelaufbau integriert sind und damit entsprechend belastbar ausfallen müssen.
  • Einsatz von nicht belastbaren Dämmstoffen in geschützten Bereichen des Profils.
Bei der letzten Variante ist mit einer deutlichen Abkehr von den bisherigen Profilen zu rechnen. Allerdings sind auch bessere Werte durch den Einsatz derartiger Dämmstoffe zu erwarten. Beim Mehrscheiben-Isolierglas werden optimierte Dreifach-Gläser mit Werten von Ug im Bereich von 0,5 W/(m2K) einzusetzen sein.
Die Gesamtbilanz im Fokus
Über die Anforderungen an eine hohe Wärmedämmung hinaus bietet das Fenster weitere Ansätze zur Energieeinsparung. Dabei ist allerdings die Abkehr von den werbewirksam direkt auf das Bauteil zu beziehenden U-Werten zu erwarten. Durch die Anbindung an die technische Gebäudeausstattung kann das Fenster zu einem Bestandteil des aktiven Regelungssystems eines Hauses werden und zur verbesserten Effizienz beitragen. Mit der Integration von z. B. Sonnenschutzeinrichtungen und Fotovoltaik-Systemen werden weitere Beiträge geleistet, welche sich auf die Gesamtenergiebilanz des Gebäudes positiv auswirken.
Die beginnende Diskussion in Bezug auf die Nachhaltigkeit zeigt auch, dass Energie- und Ressourcenverbrauch bei Herstellung, Montage, Nutzung und Entsorgung der Fenster zu berücksichtigen sind. Damit gilt es, zukünftig ein ausgewogenes Verhältnis aus folgenden Faktoren sicherzustellen und mit jeweiligen Kennwerten zu belegen:
  • Energieverbrauch im Produktlebenszyklus – »Nachhaltigkeit«
  • Energieeinsparung durch passiven Wärmeschutz – »Wärmeschutz«
  • Effizienz als aktives Stellglied im Gebäude – »Energiezugewinn und Energiemanagement«
Zusammenfassung/Ausblick
Kurzfristig können die neuen Anforderungen im Bereich des Wärmeschutzes mit herkömmlichen Konstruktionsansätzen gelöst werden. Die Zeit bis zur nächsten Reduzierung der U-Werte sollte genutzt werden, um neue Ansätze in der Holzfensterkonstruktion zu entwickeln bzw. zu verfeinern. Dabei sollten die kommenden Anforderungen an die Nachhaltigkeit und die Erfordernisse moderner Haustechnik-Konzepte bereits jetzt berücksichtigt werden.
Der Werkstoff Holz bietet dabei als nachwachsender Rohstoff aufgrund seiner ästhetischen und technischen Qualitäten optimale Voraussetzungen für neue Fenster über das Jahr 2012 hinaus.

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