Schwachpunkt Verglasungen

Das Problem: Im Winter kann es vor allem in der Nähe von Verglasungen ungemütlich werden. Ursache ist die sehr niedrige Temperatur der Glasoberflächen, die meist noch deutlich unter der der Außenwände liegt. Dies trifft vor allem für ältere Gebäude ^[1] mit schwacher Wärmedämmung ^[2] der Fenster und ähnlichen Flächen, wie z.B. Glasbausteinwänden, zu.

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Ungemütlich wird es, weil eine örtlich begrenzte Abkühlung der Haut, z. B. der Nackenpartie, des Halses, der Arme und Beine usw., spürbar wird. Die kühle Glasoberfläche wird von deutlich wärmeren Körperteilen angestrahlt. Es kommt zum Strahlungswärmeentzug ^[4]. Zusätzlich verursacht der Kaltluftfall ^[5] Zugerscheinungen. Dieser Fallluftstrom ist besonders heftig bei hohen und energetisch schwachen Glaselementen.

Fenster bzw. Verglasungen im Allgemeinen stellen also ein besonderes Problem für die Planung einer behaglichen Wärmeumgebung dar. Im Vordergrund steht daher die Auswahl von Verglasungen mit vergleichsweise hohen Oberflächentemperatur ^[6]en an der Innenseite. Anders ausgedrückt: Die Auswahl muss auf Verglasungen mit einem sehr niedrigen U-Wert ^[7] fallen. Dem Strahlungswärme ^[8]nentzug und dem Kaltluftfall infolge kühler Glasoberflächen kann aber auch durch gestalterische und heizungstechnische Maßnahmen entgegengewirkt werden. So lässt sich durch die geschickte Anordnung von Heizkörpern der Kaltluftfall kompensieren.

Verglasungen: Dreifach, U-Wert unter 0,7

Doch selbst bei einem Neubau nach der aktuellen Energie ^[9]einsparverordnung bilden Verglasungen aller Art die energetisch schwächsten Elemente. Dabei sei von einer optimalen Ausführung der Bodenplatte ^[10], Keller- und Außenwände, Decken und ausgebauten Dachgeschosse ausgegangen. Zwar weist heute eine zum Standard gehörende Dreifachverglasung schon einen relativ niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) auf. Und inzwischen gängige Werte um 0,9 W/m²K für das gesamte Fensterelement entsprechen auch nur noch etwa einem Drittel der Werte erster Isolierverglasungen oder Verbundfenster vergangener Jahre. Gegenüber Außenwänden und Decken ist der Wärmedurchgang jedoch immer noch doppelt bis dreifach so hoch. Die Folge ist eine im Winter deutlich abgesenkte Temperatur an der inneren Scheibenoberfläche gegenüber den anderen Bauteilen.

Werden die Fenster in einem Altgebäude mit schwacher Wandwärmedämmung gegen moderne, dreifachverglaste Konstruktionen ersetzt, kann eine merkwürdige Situation entstehen. Die Fenster haben in einem solchen Fall dann oftmals bessere U-Werte als die Wand, was das Behaglichkeit ^[11]sproblem abgeschwächt in andere Bereiche des Raumes „verschiebt“. Außenwandabschnitte, die bisher als wärmer empfunden wurden, werden nun als kalt wahrgenommen.

Ein Beispiel

Eine ältere, 36 cm starke Ziegelwand hat je nach verwendeten Steinen nur einen U-Wert von 1,4 bis 1,6 W/m²K. Werden hier Fenster mit Wärmeschutzverglasung ^[12] und einem U-Wert um 1 eingesetzt, besitzt das Fenster keineswegs mehr die im Raum kälteste Oberfläche. Die Verglasung beschlägt dann z.B. nicht mehr, wenn die Raumluftfeuchtigkeit zu hoch wird. Sie steigt unter Umständen unmittelbar über den kalten Flächen so stark an, dass es schimmeln kann. In gar nicht so seltenen Fällen wird überschüssige Feuchtigkeit nun auf der Wandoberfläche kondensieren.

In den Technischen Mindestanforderungen der KFW-Förderbank heißt es denn auch folgerichtig: „Bedingung für die Förderung von Fenstern und Fenstertüren ist, dass der U-Wert der Außenwand und/oder des Daches kleiner ist als der U_w -Wert der neu eingebauten Fenster und Fenstertüren. Diese Mindestanforderung darf gleichwertig erfüllt werden, indem durch weitere Maßnahmen Kondenswasser ^[13]bildung und Feuchteschäden ausgeschlossen werden.“

Fallluft vor Verglasungen vermeiden

Um kritische Fallluftgeschwindigkeiten vor Verglasungen zu vermeiden, darf der U-Wert des Fensters einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Dieser Wert ist abhängig von der Fensterhöhe. Die folgende Tabelle zeigt die Bedingungen (Quelle: Passivhaus ^[14]institut)

[ezcol_1quarter]Fensterhöhe[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter]1,2 m[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter]1,8 m[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter_end]3 m[/ezcol_1quarter_end]

[ezcol_1quarter]maximaler U-Wert des Fensters, um eine Fallluftgeschwindigkeit größer 0,2 m/sec zu vermeiden (in W/m²K)[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter]kleiner als 1[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter]kleiner 0,7[/ezcol_1quarter] [ezcol_1quarter_end]kleiner 0,5[/ezcol_1quarter_end]

Die Vorgänge des Kaltluftfalles und des Strahlungswärmeentzuges sind natürlich auch an den Außenwänden des ungedämmten Altbaus zu beobachten.