Passivhausfenster im Kontext ganzheitlich energieeffizienter Bauprojekte

Der U-Wert (Uw) als Kenngröße für Energieeffizienz

Die Eignung von Fenstern als sogenannte passive Fenster hängt von dem Wärmedurchgangskoeffizienten, dem U-Wert (Uw), des Bauteils ab. Dieser Wert gibt an, wie viel der im Haus befindlichen Wärme (in Watt; kurz W) gemessen an der Fläche des gesamten Bauteils (m²) und pro Grad Temperaturdifferenz (in Kelvin; kurz K) nach außen verloren geht. Als Maßeinheit wird der Wärmedurchgangskoeffizient mit W/m²K angegeben.

Anders ausgedrückt

Uw gibt an, wie viel Wärme über ein Fenster mit der Größe X verloren geht, wenn es draußen Y Grad kälter ist als innen.

Passive Fenster und ihre Doppelrolle bei der Wärmegewinnung

Während energieeffiziente Fenster unter anderem durch eine Mehrfachverglasung exzellente Wärmeisolatoren sind, übernehmen sie noch eine weitere Rolle. Sie erzeugen einen Teil der Wärme. Diesen Effekt kennen wir vor allem von der übermäßigen Wärmeentwicklung in Dachgeschosswohnungen während des Sommers. Jedoch ist der Effekt in diesem Beispiel weniger gerichtet. Das Wirkprinzip von passiven Fenstern ist simpel:

1. Infrarotstrahlung des Sonnenlichts trifft auf das Fenster
2. Das Fenster lässt die Infrarotstrahlung in den Innenraum
3. Der Innenraum erwärmt sich daraufhin
4. Die erwärmte Raumluft wird durch die Isolationswirkung konserviert

W/m²K ≤ 0,8: Der U-Wert eines Passivfensters

Unternehmen wie Aluprof haben es sich zur Aufgabe gemacht, Passivhausfenster zu entwickeln, die einen Wärmedurchgangskoeffizienten von ≤ 0,8 W/m²K haben. Im Verhältnis zu einer schlichten Einfachverglasung sind die Fenster in der Lage, den Energieverlust um rund 90 % zu reduzieren (je nach Modell). Selbst bei Bauten ohne Passivhauskonzept erwirken Bauteile mit einem solchen U-Wert enorme Energieeinsparungen, die sich durch ein optimiertes Raumklima und einen deutlich reduzierten Energiebedarf bemerkbar machen.

Passivhausfenster im Sommer

Während die hohe Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung im Winter für ein angenehmes Raumklima sorgt, heizt sich ein Raum mit einem solchen Fenster im Sommer übermäßig stark auf – so möchte man meinen. Doch tatsächlich ist dem nicht so. Für eine gute Wärmegewinnung im Winter werden die Fenster idealerweise in Südrichtung positioniert, wohingegen die Nordseite des Gebäudes wenige oder keine Fenster aufweist. Durch den südseitig niedrigen Sonnenstand im Winter trifft ein großer Teil des Sonnenlichts in einem relativ stumpfen Winkel auf die Verglasung. Das begünstigt die Wärmentwicklung.

Im Sommer dagegen ist der Sonnenstand wesentlich höher, wodurch der Winkel des Strahlungseinfalls im Vergleich spitz ist. Das ermöglicht eine hervorragende Lichtausbeute bei geringerer Wärmeentwicklung. Zusätzlich unterstützen Spezialgläser diesen Effekt. Wo dies noch nicht ausreicht, können Tageslichtabhängige und intelligente Raffstores verwendet werden. Diese reduzieren ebenfalls die Menge des Lichtes, das auf die Scheibe trifft, lassen jedoch bei geöffneten Lamellen weiterhin Tageslicht in den Raum fallen.

Passivhausfenster als Elemente ganzheitlicher Konzepte

Der Einsatz von Passivhausfenstern geschieht entweder zur effizienten Wärmedämmung in gewöhnlichen Gebäuden oder zur Komplettierung eines umfassenden Passivhauskonzeptes. In letzterem Fall ist es ein bedeutendes Bauteil in einer ganzen Reihe an innovativen Komponenten. Darunter zu finden sind unter anderem Thermisch getrennte Fensterbänke, Passive Lüftungen, Photosensibler Sonnenschutz, Solarthermieanlagen, Hocheffektive Dämmungen, Anlagen zur Wärmerückgewinnung.