Definition Passivhaus
Für Passivhäuser gibt es verschiedene Definitionen. Einige dieser Definitionen gehen davon aus, dass Passivhäuser überhaupt keinen externen Heizwärmebedarf haben. Andere betrachten Häuser mit einem Heizwärmebedarf von weniger als 15 kWh pro m² pro Jahr noch als Passivhäuser.
Für Passivhäuser, die tatsächlich völlig ohne externe Heizwärmeenergie auskommen, gelten bei Fenstern noch strengere Voraussetzungen als bei Passivhäusern mit geringer Heizwärmezufuhr. Wenn keine Heizenergie zugeführt wird, ist absolute Luftdichtigkeit des Gebäudes unbedingte Voraussetzung.
Außerdem muss die Dämmung des Gebäudes entsprechend angepasst werden.
Grundsätzliche Voraussetzungen für Fenster im Passivhausfenster
Entscheidend dafür, ob ein Fenster für den Einsatz in einem Passivhaus geeignet ist, ist der Wärmedurchgangskoeffizient des gesamten Fensters.
Der Gesamt-U-Wert des Fensters darf in diesem Fall nicht mehr als 0,8 W/(m²K). Das bedeutet, dass Passivhausfenster etwa doppelt so gut wärmedämmend sein müssen wie gewöhnliche Fenster.
Gesamt-U-Wert nach EN 10077
Beim Gesamt-U-Wert ist zu berücksichtigen, dass die Berechnung nach der EN 10077 erfolgt. Nach dieser Euronorm gehen in die Berechnung des U-Wertes folgende Werte mit ein:
- der U-Wert der Verglasung (und die Größe der verglasten Fläche insgesamt)
- der U-Wert des Fensterrahmens (und die Rahmenfläche)
- der sogenannte Wärmebrückenverlustkoeffizient am Glasrand( und die gesamte Länge des Glasrands)
- der Wärmebrückenverlustkoeffizient am Einbaurand des Fensters (und die gesamte Länge des Einbaurandes)
Nur wenn alle diese Werte berücksichtigt werden, ist die Angabe des U-Werts verlässlich. Die Wärmebrücke am Glasrand kann den Gesamt-U-Wert des Fensters stark verändern, wenn sie unberücksichtigt bleibt.
Auch der Einbaurand muss beim Fenstereinbau entsprechend sauber ausgeführt werden.
Gesamtenergiedurchlässigkeitsgrad
Gerade beim Passivhaus ist auch wichtig, die einstrahlende Sonnenwärme zur Aufheizung des Raums zu verwenden. Je mehr direkte und indirekte Sonneneinstrahlung in die Räume gelangt, desto besser ist die Energiebilanz des Raumes.
Der sogenannte Gesamtenergiedurchlässigkeitsgrad (mit „g“ bezeichnet) gibt an, welcher Anteil der Sonneneinstrahlung, die senkrecht auftrifft, auch tatsächlich durchgelassen wird.
Für Passivhäuser sind nur Fenster geeignet, bei denen folgende Gleichung gilt: Ug – 1,6 W/(m²K) · g < 0.
Ug ist dabei der Gesamt-U-Wert nach EN 10077, g ist der Gesamtenergiedurchlässigkeitsgrad wie vom Hersteller angegeben.
Natürlich dürfen die Fenster durch die Bauweise des Gebäudes nicht überschattet sein. Ein nachträgliches Isolieren minderwertiger Fenster ist ebenfalls oft nicht zielführend.
Energiegewinn aus der Sonneneinstrahlung – Beispiel
Eine statistische Auswertung aus einem Passivhaus zeigt folgende beeindruckende Wirkung der passiven Sonneneinstrahlung: Durch die Sonneneinstrahlung erwärmt sich die Raumtemperatur an zwei sonnigen Wintertag (ohne laufende Heizung) von 21 °C auf 23 °C. Am nachfolgenden bewölkten Tag liegt die Raumtemperatur immer noch rund 1 °C höher. An den folgenden Tagen sinkt sie trotz fehlender Sonneneinstrahlung lediglich um rund 0,2 °C pro Tag.
Fensterflächentemperatur
Eine weitere Voraussetzung betrifft die Fensterfläche. Um Kältestrahlung zu vermeiden, muss die Temperatur der Glasfläche möglichst nahe an der Raumtemperatur liegen. Temperaturdifferenzen von mehr als 3 °C führen zur Empfindung von Kältestrahlung.
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