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Energetische Bewertung von Holzfenstern (U-Werte)

Im Gegensatz zu Kunststofffenstern und Fenstern aus Metallprofilen werden Holzfenster seit langer Zeit traditionell direkt in der Tischlerei hergestellt. Bisher wurde für die Berechnung der U-Werte die pauschalen Werte der DIN 4108-4 verwendet. Die entscheidende Rolle für den U-Wert des Fensters spielte nicht der Rahmen sondern die Verglasung.

Inzwischen gibt es in der DIN 4108-4 nur noch den Verweis auf die europäische Norm DIN EN 14351-1. Die Verglasungen haben inzwischen bessere U-Werte als die Rahmenprofile und alternative Rahmenprofile (Kunststoff- und Metallprofile) wurden in ihrer energetischen Qualität stark verbessert. Alle diese alternativen Rahmenprofile werden meist im Prüfstand gemessen und mit U-Werten zertifiziert, die kaum ein Holzfenster erreicht.

Dabei sind Holzfenster haben Holzfenster nicht unbedingt schlechtere Eigenschaften. Das Problem besteht nur darin, dass sich eine Prüfstandsmessung für eine Tischlerei nicht lohnt, weshalb hier mit den ungünstigeren Pauschalwerten gerechnet werden muss. Eine Beispielrechnung soll das verdeutlichen.

Bewertung eines Holzfensters Größe 1,23 x 1,48 (Standardgröße nach DIN EN 14351-1), Rahmenprofil IV 68 (DIN 68121-1) aus Kiefer (Holzart mit 500 kg/m³), Rahmenanteil 30%, thermisch verbesserter Abstandshalter:

BewertungssystemUf
Rahmen
Ug
Glas
UW
Fenster
Tabellenferfahren nach DIN EN ISO 10077-1 (Rahmen Anhang D.3)
(Rahmen nach Anhang D.3, UW-Wert nach Tabelle F.1)
1,8 1,0 1,4
Berechnung nach DIN EN ISO 10077-1 (Rahmen berechnet)
(Berechnung des Rahmens nach DIN EN ISO 10077-2, Randverbund nach Anhang E, UW-Wert nach Formel (1) Nr. 5.1.1))
1,3 seitl.
1.7 unten
1,0 1,3
Bewertung nach DIN EN ISO 10077-2
(Berechnung des Rahmens nach DIN EN ISO 10077-2 oder Messung nach DIN EN 12412-2, Berechnung des Randverbundes nach DIN EN ISO 10077-2, UW-Wert nach Formel (1) Nr. 5.1.1 bzw. Messung des Fensters nach DIN EN ISO 12567-1)
1,3 seitl.
1.7 unten
1,0 ca. 1,2

Bei diesem Beispiel fällt auf, dass das gleiche Holzfenster, abhängig von der Art der Bewertungsmethode stark abweichende UW-Werte aufweist. Wird ein Holzfenster nach dem Tabellenverfahren bewertet, erreicht es nur einen UW-Wert von 1,4 W/(m²K) und erfüllt damit nicht einmal die Mindestanforderungen der EnEV 2009 (Referenzgebäude nach Anlage 1/2 bzw. Anlage 3).

Bereits durch die detaillierte Berechnung der Rahmenprofile nach DIN EN ISO 10077-2 ist es möglich, die Anforderung der EnEV zu erfüllen, ohne dass es konstruktiver Veränderungen bedarf.

Eine weitere Verbesserung des U-Wertes ist möglich, wenn sowohl Rahmen als auch der Randverbund nach DIN EN ISO 10077-2 berechnet werden. Alternativ kann der Wärmedurchgangskoeffzient des Fenster nach DIN EN ISO 12567-1 oder der Rahmen nach DIN EN 12412-2 gemessen werden. Mit diesen Methoden kann das Holzfenster ebenfalls ohne konstruktive Veränderungen nochmals verbessert werden.

Wenn eine genaue Berechnung des Wärmeverlustes gefordert wird, so müssen die Berechnungen für jede Fenstergröße durchgeführt werden, ansonsten genügen zwei Berechnungen für alle auftretenden Fenstergrößen:

Fenster ≤ 2,3 m² Standardfenster: 1,23 m x 1,48 m
Fenster > 2,3 m² Standardfenster: 1,48 m x 2,18 m

Energetische Verbesserungen an Holzfenstern

Zur Verbesserung des U-Wertes von Fenstern eignen sich vor allem auch dickere Fensterprofile. Die folgende Tabelle zeigt U-Werte für verschiedene Fensterprofile (jeweils seitliche Profile):

IV 68 Uf = 1,3430 W/(m²K)
IV 78 Uf =1,2351 W/(m²K)
IV 90/96 Uf =1,1201 W/(m²K)
IV 110 Uf =1,0235 W/(m²K)

Weitere Verbesserungen lassen sich mit besonders leichten Hölzern oder mit Verbundkonstruktionen aus Holz und Dämmstoffen erreichen. Die Verwendung von sogenannten "Luftkanteln" (eingearbeitete Luftschlitze in den Profilen, ähnlich den Hochlochziegeln) ist dagegen nicht so wirksam.

Zur Optimierung von Fenstern lassen sich auch die Profilbreiten (und damit der Rahmenanteil) verringern. Gerade bei Verwendung schwerer 3-fach-Verglasungen sollte jedoch auf ausreichende Belastbarkeit der Rahmen geachtet werden.

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