Nützliche Informationen rund ums Fenster
 | Luftfeuchtigkeit - Wieviel Wasser ist in der Luft? |
Wieviel Gramm Wasser befindet sich in einem m³ Luft
in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit und Temperatur?
Beispiel: Bei 80 % Luftfeuchtigkeit und +20°C, trägt ein Kubikmeter Luft
13,83 Gramm Wasser (siehe unten stehende Feuchtetabelle).
Wird nun die Zimmertemperatur (durch Nachtabsenkung der Heizung) auf +16°C abgesenkt, kann ein Kubikmeter Luft bei maximaler Sättigung von 100% Luftfeuchtigkeit nur noch 13,63 Gramm Wasser tragen.
Pro Kubikmeter Luft werden also 0,20 Gramm Wasser ausgeschieden, solange bis die relative Luftfeuchtigkeit ausgeglichen ist.
Auf jedem Gegenstand der bei diesem Beispiel kälter wäre als +16°C (z.B. die Fensterscheibe) kondensiert die Luftfeuchtigkeit permanent.
Dieser Gegenstand schwitzt. Bei längerer Einwirkung kann sogar Pilzbefall bestehen.
Deshalb ist eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 45 und 55% auch für die persönliche Gesundheit anzustreben. [Tabelle]
| Taupunkttemperatur - Wann "schwitzen" Oberflächen? |
Taupunkttemperatur in Abhängigkeit von Zimmertemperatur und der Luftfeuchtigkeit. (Entnommen der DIN 4108 Tabelle 1, siehe unten)
In der DIN 4108 werden bei der Berechnung von Taupunkten folgende Bedingungen angenommen:
Außentemperatur: - 15°C
Innentemperatur : + 20°C
Luftfeuchtigkeit : 20%
Bei einer Temperatur von +20°C und einer Luftfeuchtigkeit im Raum von 50% beträgt die Taupunkttemperatur +9,3°C.
Das bedeutet: Auf jeder Oberfläche, die kälter ist als +9,3°C, bildet sich Kondenswasser!
Daher sind die Fenstersysteme so ausgelegt, daß bei den o.g. Konstellationen kein Tauwasser auftritt. Ausnahme: Der Randverbund des Isolierglases. Diese technisch notwendige Verbindung zwischen den Gläsern bildet die einzig zugelassene Wärmebrücke beim Fenster.
Erhöht sich beim oben genannten Beispiel die Luftfeuchtigkeit auf 60%, liegt die Taupunkttemperatur bereits bei +12,0°C. Das heißt, auf jedem Gegenstand der kälter ist als +12,0°C bildet sich Schwitzwasser. Hier besteht die Gefahr, das Mauerecken "schwarz" werden.
Richtiges Lüften ist daher für die Wohnhygiene unerlässlich. [Tabelle]
| Kondensat auf der Fensteraussenseite |
Immer öfter rufen Bauherren an, die dieses "Phänomen" an ihren Fenstern feststellen und nach der Ursache fragen.
Dieser Effekt des Beschlagens der Scheiben auf der Außenseite, also auf der, der Witterung ausgesetzten Seite des Isolierglases, tritt in der Regel nur bei hochwärmedämmenden Gläsern auf.
Gute Wärmedämmgläser haben die wärmereflektierende Schicht auf der raumseitigen Scheibe. Das heißt, die Wärmestrahlung aus dem Zimmer wird wieder in den Raum zurückgeworfen. Dadurch dient die Scheibe der Wärmedämmung.
Gleichzeitig gelangt aber kaum Wärme an die äußere Scheibe. Die äußere Oberflächentemperatur dieses Glases sinkt dann ab. Unter bestimmten Witterungsverhältnissen kann die Oberflächentemperatur der Scheibe unter die Taupunkttemperatur der Umgebung absinken, und es entsteht Tauwasser.
(Ein ähnlicher Effekt entsteht, wenn man mit der kalten Brille im Winter in die Wohnung tritt. Die Brillengläser sind abgekühlt und treffen auf relativ feuchte Raumluft. Es kommt zu Kondensat auf den Brillengläsern.)
Der Beschlag tritt meist in den frühen Morgenstunden auf und verschwindet nach dem Erwärmen der Luft wieder.
Oft zeigt sich ein tauwasserfreier Streifen im Randbereich. Dieser Streifen ergibt sich dadurch, dass im Randbereich eine verstärkte Wärmeleitung durch das Glas zustande kommt und somit hier auch außen die Oberflächentemperatur höher ist.
Tauwasserbildung auf den Außenflächen kann als Beanstandungskriterium nicht anerkannt werden, da es sich um einen physikalischen Effekt handelt, der gerade bei guten Wärmedämmgläsern entsteht, und letztlich ein Beweis für die gute Wärmedämmung des Glases ist. Abhilfe ist über einen Rollladen möglich, der außen einen zusätzlichen Schutz bietet und die Scheibenoberfläche außen vor Abkühlung schützt. Wird der Rollladen nachts heruntergelassen, bildet sich ein Luftpolster zwischen Scheibe und Rollladenlamellen. Dieses Luftpolster speichert die Wärme, so dass die Scheibe nicht anlaufen kann.
| Warum müssen Fenster luftdicht (innen dichter als aussen) montiert werden? |
Die luftdichte Montage der Fenster ist Stand der Technik.
Im Jahre 1997 wurde vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg veröffentlicht, daß der "dauerhaft luftdichten Montage von Fenstern eine erhebliche Bedeutung zukommt".
Der Hintergrund dieser Veröffentlichung sind Forderungen in der DIN 4108, die seit Jahren bereits eine luftdichte Ausführung der Fensteranschlussfugen zwingend verlangen.
Wie blower-door Tests beweisen reicht PU-Schaum allein nicht aus, um die Fugen dicht zu bekommen.
Ein modernes dichtes Haus ist vergleichbar mit einem "Schnellkochtopf".
Ein Schnellkochtopf ist luftdicht. Im Topf ist mehr Feuchtigkeit aus außerhalb, bei gleichzeitig höherer Temperatur. Dies erzeugt einen Dampfdruck, welcher mit gewaltiger Kraft durch das Sicherheitsventil entweicht.
Die Luftfeuchtigkeit in einem Haus ist in der Regel ebenfalls höher als außerhalb. Die Temperaturen sind innerhalb eines Hauses ebenfalls höher als draußen. Dadurch entsteht im Haus ein Dampfdruck. Dieser ist zwar nicht vergleichbar mit dem Druck in einem Schnellkochtopf, aber er ist da, 24 Stunden am Tag und ca. 200 Tage im Jahr (Heizperiode). Werden jetzt Dach und Wände luftdicht gefertigt, sind die Fensteranschlußfugen die Angriffspunkte für den Dampfdruck.
Ohne eine innere Abdichtung, besteht - bei heutiger Niedrig-Energie-Bauweise - die Gefahr, daß bedingt durch den inneren Dampfdruck, die Raumfeuchtigkeit in die Dämmung zwischen Fensterrahmen und Wand wandert. Dort kühlt sie ab und schlägt sich als Tauwasser (Kondeswasser) nieder.
Eine feuchte Dämmung ist vergleichbar mit einem feuchten Pullover, die Wärmedämmung ist dahin! Nur eine auf Dauer trockene Fugendämmung kann den Fensteranschluss warm halten.
Wird eine Fuge auf Dauer durchfeuchtet, bleiben Schimmelpilze an der Fensterlaibung nicht aus!
Um diesen Schaden zu verhindern wird daher in den einschlägigen Normen (VOB DIN 18355, RAL-Montagerichtlinien, Technische Richtlinien des Glaserhandwerks, DIN EN 10077, DIN 4108-7, etc.) die luftdichte Montage (innen dichter als aussen) verlangt.
Seit Jahren informieren die Bundes- und Landesinnungsverbände des Glaserhandwerks ihre Mitglieder über diese Forderungen. Die einschlägige Literatur ist voll von Artikeln über dieses Thema.
Daher kann seit 1998 diese Montageart als "anerkannte Regel der Technik" angesehen werden.
| U-Wert / k-Wert - was ist das? |
Zunächst einmal: k-Wert und U-Wert sind ein und dasselbe. Im Zuge der EU-Harmonisierung wird seit Oktober 2000 der Begriff U-Wert verwendet. Die Bezeichnung k-Wert existiert in den gültigen Normen nicht mehr. Auch die DIN 4108 (Wärmeschutz im Hochbau) heißt zukünftig DIN EN 10077.
Der U-Wert (k-Wert) gibt an, wieviel Energie in Watt pro Quadratmeter und Stunde durch eine Wand- oder Glasfläche hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen innen und außen ein Grad Celsius beträgt.
Die Indizes Ug, Uf, Uw besagen, auf welches Bauteil sich der U-Wert jeweils bezieht. Dabei steht g (glas) für Verglasung, f (frame) für Rahmen und w (window) für das gesamte Fenster.
Je kleiner also der U-Wert, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft eines Bauteiles. Wenn der Wert "0" wäre, würde keine Energie verloren gehen.
Der U-Wert eines Fensters setzt sich aus dem Rahmenanteil in m2, dem Glasanteil in m2 und dem Isolierglasrandverbundsystem in lfm. zusammen.
Bei einem Temperaturunterschied, von 30°C zwischen innen und außen, und einem Fenster (1,0 x 1,0 Meter) mit einem U-Wert (k-Wert) von 3,1 W/m2K bedeutet dies:
30 x 3,1 = 93 Watt Wärmeverlust pro Stunde. In 24 Stunden also 2232 Wattstunden Energieverlust pro m2 Fensterfläche!
Das gleiche Fenster mit einem U-Wert (k-Wert) von 1,1 W/m2K hat in 24 Stunden dagegen nur einen Energieverlust von 792 Watt pro m2 Fensterfläche. Das bedeutet: 70 % Energieeinsparung!
| Was ist der g-Wert (DIN EN 410)? |
Der g-Wert bezieht sich auf die Verglasung und ist die Kurzbezeichnung für "Gesamtenergiedurchlassgrad". Er wird in % ausgedrückt und ist die Summe aus der direkt hindurchgelassenen Sonnenstrahlung und der sekundären Wärmeabgabe nach Innen. Je größer der g-Wert, desto größer ist der Strahlungs- bzw. Wärmegewinn. Auf der Südseite eines Hauses ist der Effekt am größten: Hier werden Fenster oft zu wahren "Sonnenkollektoren".
| Wärmedurchgangskoeffizient |
Verfahren zur Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenstern
Der Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters Uw ist abhängig von den Werten für Glas, Rahmen, Randbereich (psi), den Fenstergrößen und Sprossen. Mit der Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) am 1.2.2002 sind in Deutschland drei Verfahren zur Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten zulässig:
Bestimmung von Uw nach DIN V 4108-4, Februar 2004. Hier gibt es Tabellen, aus denen man alle erforderlichen Werte zum Ermitteln des Wärmedurchgangskoeffizienten ablesen kann.
Berechnung nach DIN EN ISO 10077-1. Anhand von vorliegenden Meßwerten wird der Uw-Wert des Fensters berechnet.
Messung des Uw-Wertes nach der DIN EN ISO 12567, Ausgabe Februar 2001.
Für den Bereich Fenster sind die wichtigsten Formelzeichen mit ihren Bedeutungen:
Ug = Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung, der Index "g" steht hier für das englische Wort "glass"
Uf = Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens, der Index "f" steht hier für das englische Wort "frame" = Rahmen
Uw = Wärmedurchgangskoeffizient für das gesamte Fenster, der Index "w" steht für das englische Wort "window" = Fenster
In den letzten Jahren haben sich die Profilsysteme hinsichtlich ihrer Wärmedurchgangskoeffizienten deutlich verbessert. In der Praxis führt allerdings der Übergang vom alten "k-Wert" zum "U-Wert" der neuen Norm zu einer Verschlechterung der Wärmedurchgangskoeffizienten von Fensterprofilen um ca. 0,1 - 0,2 W/m²K. Der veränderte Wert ist bei allen flächigen Bauteilen, wie z.B. Wände, Verglasungen, ohne Bedeutung. Beim Fensterrahmen wirkt er sich aber deutlich aus, da er eine geschwungene Oberfläche aufweist.
Bei der Ermittlung des k-Wertes wurde die gemessene Wärmeabgabe auf die Schattenfläche des Fensterprofils bezogen. Bei der Berechnung des U-Wertes wird die gemessene Wärmeabgabe auf die abgewickelte Fläche des Fensterprofils bezogen. Da diese Fläche größer als die Schattenfläche ist, siehe Bild, ergibt sich aus der Berechnungsformel für den U-Wert, dass dieser höher ist als der k-Wert.
