Erst die Entwicklung von Fenstersystemen mit sehr niedrigen U–Werten hat den Passivenergiehausbau erst möglich gemacht. Nur so ist es möglich, die Südseite eines Gebäudes großflächig zu verglasen und somit auch im Winter zu Nettosolargewinnen zu kommen.

Durch die hohe Qualität der verwendeten Fenstersysteme ist es auch möglich geworden, im Inneren des Gebäudes anders als bisher zu planen. So können z.B. Essplatz oder Sitzecke direkt an der Verglasung plaziert werden, ohne das es zu unangenehmen Zugerscheinungen kommt.

Für den Passivhausbau sind daher Uw – Werte des Fenstersystems von  < = 0,8 W / (m 2 * K)
zu fordern.

Damit diese Werte erreicht werden, müssen alle Komponenten eines Fenstersystems optimiert werden, was heute aber relativ kostengünstig zu realisieren ist.
Dies sind zum einen die Fenstergläser mit optimiertem Randverbund, zum anderen der Fensterrahmen und zum dritten der Einbau der Fenster in die Gebäudehülle.

Für eine genauere Betrachtung dieser Komponenten sollen im Folgenden einige Begrifflichkeiten in diesem Zusammenhang kurz erläutert werden:

  1. Uw - Wert  [ W/(m 2* K) ]  ist die Wärmedurchgangszahl für das gesamte Fenstersystem.
  2. Ug - Wert  [ W/(m 2 * K)]  ist die Wärmedurchgangszahl für die Verglasung.
  3. Uf - Wert  [ W/m 2 * K) ] ist die Wärmedurchgangszahl für den Fensterrahmen.
  4. g - Wert  [ % ]  ist ein Maß für den Energiedurchlaß einer Verglasung. Der % -Wert

ist als 0 % für eine geschlossene Wand und als 100 % für ein geöffnetes Fenster definiert.

  5. TL - Wert [ % ]  ist eine Angabe über die Lichtdurchlässigkeit im Bereich der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ( 380 nm – 780 nm). Der % - Wert ist bezogen auf die Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges.

Problematisch ist die Wahl des richtigen g – Wertes eines Fenstersystems. Im Winter wünscht man sich einen möglichst großen Wert, damit möglichst viel Wärmeenergie ins Gebäude gelangt, während im Sommer der Wert möglichst gering sein sollte, damit es im Inneren nicht zu einer zu großen Aufheizung kommt.

Da es im Normalfall nicht möglich ist, beides zu realisieren, entscheidet man sich für einen Kompromiss, der bei einem g-Wert von ca. 60 % liegt.

Die geforderten Uf – Werte von ca. 0,8 des Fensterrahmens lassen sich mit herkömmlichen Materialien kaum realisieren. Dieser Forderung am nächsten kommen noch großvolumige Holzfenster, mit Rahmenstärken um die 100 mm; aber auch nur dann, wenn der Blendrahmen vollständig in einen Hartschaumanschlag eingebaut wird.

Von den marktführenden Kunststoffrahmen mit großformatiger Stahlverstärkung sind die geforderten U – Werte i.d.R. nicht erreichbar.
Für den Passivenergiehausbau sind aber inzwischen Fensterrahmen aus Polyurethan – Integralschaum bzw. Kombinationen mit anderen Materialien entwickelt worden, die diese Werte erreichen.
Da die Vorder- und Rückseiten dieser Elemente aus Holz bestehen, sind sie von Holzfenstern kaum zu unterscheiden und sind auch sonst wie solche zu behandeln.
Auch lassen sich damit Holz –Alu – Fenster (Die Außenseite wird mittels aufgeschraubter Alu – Elemente noch besser geschützt) ohne Probleme herstellen.
Farblich sind sowohl bei Holz als auch bei Alu auf der Außenseite alle bekannten Farbtöne machbar (RAL). Beim Einbau solcher Fensterrahmen ist ganz besonders auf eine wärmedämmende und luftdichte Anschlussfuge zur Wandkonstruktion hin zu achten.

Die für ein Passivenergiehaus nötige Wärmeschutzverglasung besteht aus einer Dreifachverglasung.
Die Scheibenzwischenräume werden wegen ihrer schlechteren Wärmeleitfähigkeit vornehmlich mit den Edelgasen Argon oder Krypton gefüllt.

Zum Vergleich:
Die Wärmeleitfähigkeit von Krypton liegt bei 0,009 W/(mK); Argon liegt bei 0,017 W/(mK) und Luft bei 0,026 W/(mK), wobei Krypton teurer als Argon ist.
Durch den Einsatz der Edelgase wird also die Wärmeleitung zwischen den Gläsern vermindert. Zusätzliche Beschichtungen zwischen den Glasscheiben reduzieren die Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung und tragen somit wesentlich zur Wärmedämmung der Verglasung bei.

Ein weiterer wichtiger Punkt zur Reduzierung der Wärmeverluste bei der Verglasung eines Fensters stellt der Randverbund der Glasscheiben dar.
Bei herkömmlichem Isolierglas bildet der metallische Abstandhalter (in der Regel aus hochwärmeleitendem Aluminium hergestellt) eine nicht zu unterschätzende Wärmebrücke. In der Praxis zeigt sich dies sehr deutlich durch Tauwasserbildung im Eck- und Randbereich der Innenschale eines Fensters bei niedrigen Außentemperaturen.
Dies ist nicht verwunderlich, wenn man bedenkt, dass Aluminium eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 200 W/(m K) hat. Die Folgerung daraus ist also die Verwendung eines Abstandshalters aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit, um den Isolierglasrandverbund thermisch zu trennen.

Für den Passivenergiehausbau sind daher Abstandhalter aus Kunststoff mit einer innenliegenden dünnen Edelstahlfolie als Dampfdiffusionssperre entwickelt worden. Wobei Edelstahl eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 20 W/(m K) und der verwendete Kunststoff eine Wärmeleitfähigkeit von 0,19 W/(m K) hat.

Der in der Praxis immer vom Ug – Wert abweichende tatsächliche U – Wert einer Verglasung ist also durch die Verwendung dieser Abstandhalter gegenüber denen aus Aluminium deutlich verbessert.
Messungen haben ergeben, dass eine Verglasung mit einem  Ug – Wert von 0,5 W/(m2 K) bei Mitrechnung des Randverbundes aus Aluminium bei einer Fläche von 1m x 1m nur noch einen U-Wert von 0,79 hat, während der U-Wert bei Verwendung der Kunststoffabstandhalter bei 0,63 liegt.

Alles in allem lassen sich die für ein Passivenergiehaus geforderten Uw –Werte von  < = 0,8 W/ (m 2* K)  für das Fenstersystem durchaus erreichen, wenn auch nicht zu einem Spottpreis und auch nicht von jedem Fensterbauer um die Ecke.

In diesem Zusammenhang möchte ich auf eine interessante Alternative in Sachen Fenstersysteme hinweisen.
Es handelt sich dabei um sogenannte Wendefenster, bei denen es möglich ist, die im Fensterflügel schwenkbar gelagerte 2-Scheiben Isolierverglasung um 180 ° zu „wenden“.

Da die beiden Scheiben in ihrer Art und ihrem Aufbau (Beschichtung usw.) Unterschiede aufweisen, stellen sich je nach Position andere g – Werte des Fensters ein.
Im Sommer werden von diesem Fenster g – Werte von ca. 0,35 erreicht, was dafür sorgt, das es dann nicht zu einer allzu großen Aufheizung im Inneren des Gebäudes kommt.
Im Winter dagegen sind hohe g –Werte erwünscht, um möglichst viel Wärmeenergie ins Haus zu holen, hier werden von diesem Fenster g – Werte von bis zu 0,8 erreicht.

Wollen Sie die anderen Merkmale eines Passivhauses genauer kennenlernen, dann gelangen Sie hier zu diesen Themen:

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