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Ratgeber-Info, Schwachpunkt Fenster

Kapitel:: » Heizung » Behaglichkeit » Störungen › Schwachpunkt Fenster

Schwachpunkt Fenster, Glaserker, beheizte Wintergärten

Das Problem: Im Winter kann es in der Nähe von Fenstern und Verglasungen ungemütlich werden. Ursache ist die örtlich begrenzte Abkühlung der Haut, z. B. der Nackenpartie, des Halses, der Arme und Beine usw. In der Energieberatung wird dieser Sachverhalt häufig als „Kältestrahlung" und „unangenehme Zugluft" beschrieben. Beide Erscheinungen werden in der Tat beobachtet. Einmal kommt es wegen der Temperaturdifferenz zwischen Körperoberfläche und der kalten Fensteroberfläche zum sogenannten Strahlungswärmeentzug. Zum anderen verursacht der Kaltluftfall vor den Verglasungen Zugerscheinungen.

Fenster stellen ein besonderes Problem für die Planung einer behaglichen Wärmeumgebung dar.

Im Neubau eines Hauses ist das Fenster wärmetechnisch das schwächste Glied von allen Hausbauteilen. Zwar weist eine moderne Wärmeschutzverglasung einen relativ geringen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) auf. Werte kleiner 1,1 bis 1,3 W/m2K entsprechen etwa einer Halbierung der Werte von Isolierverglasungen oder Verbundfenstern. Gegenüber Außenwänden und Decken ist der Wärmedurchgang aber noch doppelt und dreifach so hoch. Die Folge im Winter ist eine gegenüber den anderen Bauteilen deutlich abgesenkte Temperatur an der inneren Scheibenoberfläche (siehe auch Tabelle der Oberflächentemperaturen in: Bauliche Voraussetzungen einer hohen Oberflächentemperatur. Folglich wird sich die warme Raumluft besonders stark an den Fensterflächen abkühlen, was hier das "Herunterfallen" abgekühlter Luft - den Kaltluftfall - verursacht. Darüber hinaus verursachen die niedrigen Oberflächentemperaturen der Scheiben einen Strahlungswärmeentzug.

Um kritische Fallluftgeschwindigkeiten zu vermeiden, darf der U-Wert des Fensters einen bestimmten Wert nicht unterschreiten. Dieser Wert ist abhängig von der Fensterhöhe. Die folgende Tabelle zeigt die Bedingungen (Quelle Passivhausinstitut)

Fensterhöhe maximaler U-Wert des Fensters um eine Fallluftgeschwindigkeit größer 0,2 m/sec zu vermeiden (in W/m2xK)
1,2 m kf kleiner als 1
1,8 m kf kleiner 0,7
3m kf kleiner 0,5

Wird die Fallluftgeschwindigkeit vor Fenstern überschritten, muss durch Heiztechnik "gegengesteuert" werden .

Die Vorgänge des Kaltluftfalles und des Strahlungswärmeentzuges vollziehen sich natürlich auch im ungedämmten Altbau. Dort ist es aber nicht nur bzw. nicht mehr das Fenster, sondern die kalte Außenwand in voller Länge mit ihren besonders kalten Ecken (Wärmebrücke), die diese unangenehmen Erscheinungen verursachen.

Zum Vergleich: Eine 36 cm starke Ziegelwand hat nur einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 1,4 bis 1,6 W/m2K. Werden Fenster mit Wärmeschutzverglasung und U-Wert 1,1 bis 1,3 eingesetzt ist das Fenster keineswegs mehr das schwächste Glied - sprich die kälteste Oberfläche. Hier erwächst allerdings aus den sehr dichten und gut wärmedämmenden Fenstern ein anderes schwerwiegendes Problem - die meist zu hohe Wasserdampfbelastung der Raumluft wird nicht mehr signalisiert (siehe Schimmelpilz statt Eisblumen).

Für eine Behaglichkeit sichernde Heizungsplanung ist aus diesem Sachverhalt die Konsequenz zu ziehen, dass Heizkörper vor den kältesten Oberflächen - Flächen mit der schlechtesten Wärmedämmung - angebracht werden sollten (Zunächst ist selbstverständlich alles zu tun, um die Wärmedämmung solcher Flächen zu verbessern). Der Heizkörper gehört daher im ungedämmten Altbau nicht nur unter das Fenster, sondern gestreckt über die gesamte Außenwandlänge (siehe Heizkörper gegen den Kaltluftfall und "Kältestrahlung")

Die dafür erforderliche Bauform der Heizkörper (siehe Welche Bauart ist günstig? Auswahlkriterien) wird allerdings viel zu selten angeboten und eingesetzt (ist aber verfügbar!) Der Einbau solcher Heizkörper hat auch einen positiven Einfluss auf die Verringerung von oberflächlichen Durchfeuchtungen mit nachfolgendem Schimmelpilzwachstum. Lesen Sie dazu: Wenn Schimmelpilze schon im Anmarsch sind- Hinweise zur Vorbeugung

Kaltluftfall und Strahlungswärmeentzug sind natürlich auch bei der Planung von Glaserkern oder beheizten Wintergärten zu beachten. Denn in Sitzecken vor solchen Glasflächen kann es bei niedrigen Außentemperaturen und ohne Sonneneinstrahlung sehr unbehaglich werden. Es sei denn, durch entsprechende Heizkörper

  • wird der durch die kälteren Glasoberflächen hervorgerufene Strahlungswärmeentzug des Körpers kompensiert und
  • der Kaltluftfall durch aufsteigende Warmluft aufgehoben.

Großflächige Heizkörper können da helfen, müssen aber vor den Glasflächen angeordnet sein. Auch der Einsatz von sogenannten Unterflurkonvektoren ist möglich. Sie werden vor den Glasflächen im Fußboden eingelassen. Wie in Schwimmbädern üblich, werden die Glasflächen durch ein integriertes Gebläse mit warmer Luft angeblasen. Sowohl Heizkörper als auch Konvektoren verbessern die Behaglichkeit. Aber entsprechend großflächige Heizkörper behindern wieder den Durchblick und stören den Anspruch auf Großzügigkeit. Und gebläseunterstützte Konvektoren sind teuer, rufen Geräusche hervor und verwirbeln den Staub. Beide Lösungen verursachen außerdem recht hohe Energieverluste. Die Wärmeschutzverordnung von 1995 forderte daher auch, dass vor Glasflächen angeordnete Heizkörper mit einer Wärmedämmung gegenüber der Glasfläche zu versehen sind! Da kann man dann doch lieber gleich eine sehr gut gedämmte Brüstung einbauen, oder?

Es sei denn, die Glasqualität ist so gut, dass hohe Oberflächentemperaturen gesichert sind. U-Werte um 0,5 sind möglich, aber wegen der hohen Kosten eher noch die Seltenheit. Im typischen Bauträgerhaus werden Sie solche Glasqualitäten heute noch nicht antreffen.

Bei großflächigen Verglasungen wird es aber nicht nur ein Behaglichkeitsproblem im Winter geben. Die Sonneneinstrahlung im Sommer, auch die diffuse Einstrahlung, kann - bei geringer Baumasse und wenn keine geeigneten Verschattungseinrichtungen vorhanden sind, zu untragbarer "Überhitzung" der Räume führen.



Datum der letzten Änderung: 03.03.2005 | © by f.nowotka
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