_ Um eine optimale Energiebilanz mit solaren Gewinnen zu erreichen, ist eine vorwiegende Südorientierung der Fensterflächen ebenso Voraussetzung, wie die Verwendung von fachgerecht verbauten Fensterrahmen mit niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten und einer Verglasung, die hohe Strahlungsgewinne ermöglicht. Zu berücksichtigen ist natürlich auch der sommerliche Wärmeschutz und damit die entsprechende Verschattungseinrichtungen. Die Anforderungen an Komponenten die im Passivhaus verwendet werden können, leiten sich aus den Forderungen nach Behaglichkeit, Sicherstellung der Bauschadensfreiheit und der Energieeffizienz (Wirtschaftlichkeit) ab.
Solche zertifizierten Komponenten können auch bei anderen Gebäudetypologien bzw. Standards als dem Passivhaus verwendet werden und ermöglichen die Sicherstellung der Bauschadensfreiheit und der Behaglichkeit, insbesondere dort, wo die Anforderungen nicht oder nur unzureichend definiert sind. Zertifizierte Passivhausfenster mit 3-fach-Verglasung erreichen durch geringe Transmissionswärmeverluste und hohe Erträge durch Solarstrahlung bei sorgfältiger Apertur im Jahresmittel sogar einen Energieüberschuss und verringern den Heizwärmebedarf nachdrücklich.
Aufgrund der hohen Oberflächentemperaturen ist ein Heizkörper zur Kompensation der Strahlungsverluste nicht mehr nötig und ermöglicht somit auch architektonische und gestalterische Freiheiten, wie z. B. bodentiefe Fenster, ohne Behaglichkeitseinschränkungen für den Gebäudenutzer. Der Komfortgewinn ist so gleichzeitig Zugewinn an nutzbarer (Wohn-)Fläche.
Zertifizierte Bauteile basieren auf der DIN EN 10077-2
Schmale Rahmenansichtsbreiten, die in Kombination mit einem hohen Energiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung hohe solare Erträge ermöglichen, tiefe Profile mit erhöhten Dämmeigenschaften und hoher Stabilität, ein thermisch hochwertiger Randverbund sowie ein luftdichter Einbau sind die Eigenschaften, die ein energieeffizientes Fenster aufweisen muss.
Auch für die energetische Sanierung von Bestandsgebäuden bieten sich Fenster mit Passivhausqualität an.
Unabdingbar ist hierfür ein funktionierendes (und umgesetztes) Lüftungskonzept, welches den reduzierten Lüftungsverlusten Rechnung trägt und die Bauschadensfreiheit sicherstellt.
Aus ökonomischer und energetischer Perspektive ist eine 3-fach-Verglasung gegenüber der 2-fach-Isolierglas klar im Vorteil, die höheren Investitionskosten von rund 10 Prozent amortisieren sich bereits nach wenigen Jahren durch die geringeren Wärmeverluste und die damit verbundenen Einsparungen im Bereich der Heizkosten. Der Komfortgewinn ist ein zusätzlicher positiver Effekt.
Ähnlich verhält es sich im Segment der Rahmenprofile. Passivhaus zertifizierte Fensterrahmen weisen Uf-Werte (Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmenprofils) von ca. 0,60 - 0,90 W/(m²K) auf und verringern die Transmissionswärmeverluste im Vergleich zum EnEV-Standard Profil um 40 - 60 %.
Im Zuge des letztjährigen Component Awards konnte auch hier die Wirtschaftlichkeit nachgewiesen werden [Krick 2014b]. Ein Passivhausfenster ermöglicht eine Einsparung ab dem ersten Tag, bei gleichzeitigem Zugewinn an Komfort und Gebäudesachwert.
Zertifizierte Passivhaus-Komponenten sind auf Basis der DIN EN 10077-2 berechnet und erlauben eine exakte Projektierung in der Energiebilanz. So kann der Planer in Abhängigkeit des Klimas und des Gebäudestandorts ein ökonomisches Optimum für die transparenten Komponenten finden, indem Verglasungseigenschaften und Einbausituation den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden.
Montage von Passivhausfenstern
Wärmebrückenfreiheit gehört zu den Prinzipien im Passivhaus und sollte auch für den Fenstereinbau umgesetzt werden. Dazu gehören die Überdämmung des Blendrahmens, die Wahl der richtigen Einbaulage und Montagekomponenten sowie die Verwendung hochwertiger Abstandhalter zur Verringerung der Wärmebrückenverluste durch den Glasrandverbund und die einhergehende Sicherstellung des Vermeidens von Kondensat.
Die fachgerechte Abdichtung der Anschlussfuge zum Baukörper ist von entscheidender Bedeutung für die dauerhafte Gebrauchstauglichkeit. Wichtige Funktionen sind dabei die Luftdichtheit, Schallschutz, Feuchte- und Wetterschutz.
Die luftdichte Abdichtung ist i.d.R. auf der Raumseite anzuordnen. Der diffusionsoffene Wetterschutz besteht aus Wind- und Regensperre. Im Leitfaden zur Montage der RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren werden erprobte und dauerhafte Umsetzungen aufgezeigt, die auch Inhalt der Leistungsbeschreibung für die Umsetzung darstellen sollten.
Vorwandmontage für Fenster sinnvoll
Die Eignung der verwendeten Dichtsysteme sollte vom Hersteller abgeklärt sein, z. B. durch die ift-Richtlinie „Baukörperanschluss von Fenstern“. Grundsätze für den fachgerechten Einsatz sind die richtige Dichtstoffauswahl, die Eignung der Haftflächen, Einhaltung der Mindestfugenbreite, Verträglichkeit mit angrenzenden Materialien und die Einhaltung der richtigen Arbeitsfolge.
Bei Passivhaus geeigneten Wandkonstruktionen bietet sich aufgrund der Forderung nach Wärmebrückenfreiheit und hohen solaren Erträgen die Vorwandmontage an. Das Fenster wird dabei in der Ebene der Wärmedämmung, innen bündig mit dem Mauerwerk eingesetzt.
Eine Überdämmung des Blendrahmens seitlich und oben verringert die Wärmebrückenverluste. Die Befestigung des Rahmens erfolgt dann mit Winkeln oder Montagezargen am Mauerwerk. Auch hier sind raumseitiger luftdichter Anschluss, äußere schlagregendichte Ausbildung und die Umsetzung der Funktionsebene Schall- und Wärmeschutz durchzuführen.
Das rät der Autor
Der Bauherr sollte die Auswahl der Komponenten nicht nur abhängig vom Uw-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters (Rahmen + Verglasung + Wärmebrücke Randverbund)) fällen.
Je nach Orientierung, Verschattungssituation und Apertur sollte die Komponente hinsichtlich hohen Strahlungsgewinnen (hoher g-Wert) oder geringen Wärmeverlusten (niedriger U-Wert) ausgelegt werden, um die Energiebilanz zu verbessern. —
Die unterschiedlichen Energiestandards und die zugehörigen Gebäudetypen
Passivhaus
Seit über zwei Jahrzehnten gilt das Passivhauskonzept unverändert und hat sich als energieeffizienter Gebäudestandard etabliert.
Passive Wärmegewinne, Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung, wärmebrückenfreie Konstruktion, hohe thermische Qualität der Außenhülle und Luftdichtheit führen zu einem Gebäude, welches ein Entfallen eines Systems zur Wärmeübertragung ermöglicht und nur über die Zuluft beheizt werden kann. Gesunde Raumluft und hohe Behaglichkeit können dadurch sichergestellt werden.
Der Heizwärmebedarf liegt bei einem Passivhaus bei höchstens 15 kWh/m²a (1,5 l Heizöl/m²). Jedes Passivhaus wird mit dem Passivhausprojektierungspaket (PHPP) geplant und bilanziert, einem professionellen Tool, das in der Lage ist die realen Energieverbräuche sehr genau abzubilden.
Das Passivhauskonzept besticht zudem durch seine Technologieoffenheit, weltweite Anwendbarkeit und die Vielzahl an verfügbaren Komponenten.
Den künftigen Energiestandard der Europäischen Union erfüllt das Passivhaus seit über 20 Jahren – das Konzept ist entsprechend erprobt und bewährt.
Minergie-Gebäude
Der Minergie-Standard ist ein freiwilliger Baustandard aus der Schweiz, welcher über eine gewichtete Energiekennzahl Wärme ( 38 kWh/m²a für RH, WW, El. Lüft.) definiert ist.
Das Gebäude wird als Integralsystem verstanden. Ganzjähriger kontrollierbarer Luftwechsel, Nachweis der Sommerbehaglichkeit und die Begrenzung der Mehrkosten sind nachzuweisen.
KfW-Effizienzhäuser
Die Förderbank KfW nutzt den Begriff Effizienzhaus, um die Gebäude einer Einstufung ihrer Förderprogramme zu unterziehen.
Ein Effizienzhaus 70 zum Beispiel benötigt 70 % der Primärenergie des Referenzgebäudes der EnEV. Weiter werden Anforderungen an die Transmissionswärmeverluste gestellt. Da dieser Standard Bezug auf die EnEV nimmt, handelt es sich um einen gesetzlich beschriebenen, und damit auch rechtlich belastenden/belastbaren Standard.
Plusenergiegebäude
Aktivhaus, Energiegewinnhaus, Plusenergiehaus, etc. sind allesamt Gebäudetypologien, die in der Jahresbilanz mehr Energie erzeugen als vom Gebäude verbraucht wird.
In aller Regel wird das durch den Einsatz von großflächigen Photovoltaikmodulen am Gebäude oder auf dem Grundstück realisiert. Kriterium ist der rechnerische Überschuss im Jahresmittel.
Über die Qualität der Gebäudehülle und den Wohnkomfort sagt der Plusenergiestandard nichts aus. Erstrebenswert ist nicht nur ein bilanzieller Überschuss (Stichwort Netzstabilität, EEG-Umlage, Winter-gap), sondern ein Annähern an die Gebäudeautarkie und die Verwendung des erzeugten Stroms für Hausstrom und Elektromobilität.
Der Autor
Adrian Muskatewitz ist Bauingenieur M. Eng. und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Passivhaus Institut, wo er in der Arbeitsgruppe Komponentenzertifizierung aktiv ist.
Die richtige Einbaulage des Fensterrahmens ist von entscheidender Bedeutung. Wärmebrückenfreiheit und ausreichende Oberflächentemperaturen mit der Möglichkeit der Verschattung sind mit der Vorwandmontage (Bild Mitte) umsetzbar.
Vorwandmontage eines Passivhausfensters: Der Fensterrahmen sitzt vor dem Mauerwerk in der späteren Dämmebene.
