Wärmedurchgangskoeffizient (Uw-Wert)
Der Wärmedurchgangskoeffizient, abgekürzt Uw-Wert, ist ein entscheidendes Kriterium für die Qualität von Passivhausfenstern. Er beschreibt die Menge an Wärme, die pro Quadratmeter Fensterfläche bei einem Temperaturunterschied von einem Kelvin zwischen Innen- und Außenseite des Fensters verloren geht. Der Uw-Wert setzt sich aus dem U-Wert der Verglasung (Ug), dem U-Wert des Rahmens (Uf) und dem Wärmebrückenverlust an den Übergängen zwischen Glas und Rahmen zusammen. Hochwertige Abstandshalter, bekannt als „Warme Kante“, tragen zusätzlich zur Minimierung des Wärmedurchgangskoeffizienten bei.
Passivhausfenster müssen strenge Anforderungen erfüllen, um die hohe Energieeffizienz zu erreichen. Ein Uw-Wert von maximal 0,8 W/(m²K) ist dafür erforderlich. Durch die Kombination moderner Verglasung, optimalem Rahmenmaterial und hochwertigen Abstandshaltern kann der Uw-Wert auf ein Minimum reduziert werden. Dies senkt den Energieverbrauch des gesamten Hauses erheblich.
Dreifachverglasung
Ein wesentlicher Aspekt von Passivhausfenstern ist die Dreifachverglasung. Diese besteht aus drei Glasschichten, zwischen denen sich Zwischenräume mit Edelgasfüllungen, oft Argon, befinden. Diese Füllungen reduzieren die Wärmeleitung erheblich.
Die Dreifachverglasung ermöglicht niedrige Uw-Werte von etwa 0,5 bis 0,8 W/(m²K), was zur effektiven Nutzung der Heizenergie im Winter beiträgt. Zudem bleibt die Oberflächentemperatur der inneren Scheibe selbst bei niedrigen Außentemperaturen angenehm hoch, meist über 17 °C. Die Konstruktion der Dreifachverglasung verbessert auch den Schallschutz erheblich und schafft eine ruhige Innenraumatmosphäre.
„Warme Kante“ Abstandshalter
Speziell entwickelte Abstandshalter, bekannt als „Warme Kante“, werden in Passivhausfenstern verwendet. Diese bestehen aus Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit wie Kunststoff, Edelstahl mit Kunststoffummantelung oder Silikonschaum. Im Gegensatz zu herkömmlichen Aluminium-Abstandshaltern reduzieren diese Materialien den Wärmeverlust am Rand der Verglasung erheblich.
Die Vorteile umfassen reduzierte Wärmebrücken, verbesserte Isolierung und Energieeinsparung. Die „Warme Kante“ trägt zur Senkung des Uw-Wertes bei und ist somit ein unverzichtbares Element moderner Passivhausfenster.
Rahmenprofile und Dichtungsebenen
Die Energieeffizienz von Passivhausfenstern wird durch hochwertige Rahmenprofile und mehrere Dichtungsebenen erreicht. Die Rahmen bestehen aus Materialien mit ausgezeichneten Dämmeigenschaften:
- Holz: Holzrahmen bieten von Natur aus hervorragende Dämmwerte.
- Kunststoff: Kunststoffrahmen haben meist ein Mehr-Kammer-System mit isolierten Luftkammern.
- Metall mit Kunststoffbauteilen: Metallrahmen benötigen integrierte Kunststoff-Dämmelemente.
Passivhausfenster haben in der Regel drei Dichtungsebenen zwischen Fensterstock und Fensterflügel, die zusätzliche isolierte Luftkammern schaffen und so Wärmeverluste minimieren.
Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert)
Der Gesamtenergiedurchlassgrad, auch g-Wert genannt, gibt an, wie viel Prozent der einfallenden Sonnenenergie durch die Verglasung in das Gebäudeinnere gelangt. Er setzt sich aus dem direkt durchgelassenen Anteil der Sonnenstrahlung und der sekundären Wärmeabgabe des Glases zusammen.
Ein typisches Passivhausfenster verfügt über einen g-Wert von etwa 0,55, was die solaren Wärmegewinne im Winter maximiert und im Sommer Überhitzung vermeidet. Ein ausgewogener g-Wert trägt zur Energieeinsparung bei und beeinflusst das Raumklima positiv.
Beschichtete Scheiben und Edelgasfüllung
Passivhausfenster nutzen beschichtete Scheiben und Edelgasfüllungen für hohe Energieeffizienz. Die Scheiben sind mit einer Metallschicht versehen, die langwellige Wärmestrahlung zurück in den Innenraum reflektiert, während kurzwellige Sonnenstrahlen passieren. Die Räume zwischen den Scheiben sind mit Edelgasen wie Argon oder Krypton gefüllt, was die Dämmwirkung erheblich verbessert.
Diese Kombination optimiert die Wärmedämmung und trägt zur passiven Solarheizung bei, wodurch Heizkosten gesenkt werden.
Auswirkungen auf Behaglichkeit und Heizkosten
Passivhausfenster steigern sowohl den Wohnkomfort als auch die Energieeffizienz. Dank ihrer hochwertigen Dämmeigenschaften bleibt die Wärme im Raum, wobei die innere Oberflächentemperatur selbst im Winter über 17 °C bleibt. Dies verhindert Zugluft und Kaltluftseen, was die Behaglichkeit erheblich erhöht und Heizkörper in Fensternähe weitgehend überflüssig macht.
Die Investition in Passivhausfenster amortisiert sich durch die Energieeinsparung schnell und verbessert die Qualität des Raumklimas.
Berechnung des Uw-Wertes
Der Uw-Wert eines Passivhausfensters wird durch die thermischen Eigenschaften der Verglasung (Ug), des Rahmens (Uf) und der Wärmebrückenverluste (Ψg) bestimmt. Diese werden in einer komplexen Formel zusammengeführt, die auch die Flächenanteile der Verglasung (Ag) und des Rahmens (Af) sowie die Länge des Glasrandverbundes (Lg) berücksichtigt:
\[ Uw = \frac{(Ag \cdot Ug) + (Af \cdot Uf) + (Lg \cdot Ψg)}{Ag + Af} \]
Diese Berechnung ermöglicht die Bestimmung des effektiven Uw-Wertes und ist entscheidend für die Energieeffizienz von Passivhausfenstern.
Passivhausfenster im Altbau
Der Einsatz von Passivhausfenstern im Altbau verbessert den Energieverbrauch und den Wohnkomfort. Alte Fenster verursachen erhebliche Wärmeverluste und hohe Heizkosten. Moderne Passivhausfenster bieten eine höhere Energieeffizienz und tragen zur Senkung von Heizkosten bei.
Die installierten Fenster minimieren das Risiko der Kondenswasserbildung und reduzieren die Schimmelgefahr. Zudem verbessert die mehrlagige Verglasung den Schallschutz und sorgt für ruhigere Innenräume.
Die Installation von Passivhausfenstern in Altbauten kann somit erheblich zur Energieeffizienz und zum Wohnkomfort beitragen, indem sie weniger Wärmeverlust, besseren Schallschutz und eine minimierte Schimmelgefahr bieten.
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