Bei der Sanierung von denkmalgeschützten Gebäuden lässt sich durch Zuluft-Kastenfenster in Verbindung mit Abluftanlagen ein einfaches Lüftungskonzept realisieren. Zuluft-Kastenfenster haben im Vergleich zum Nachströmen der Zuluft nur über Außenluftdurchlässe energetische Vorteile, die sich quantifizieren lassen. Die bisherigen praktischen Erfahrungen mit Zuluft-Kastenfenstern in Sanierungsprojekten sind überwiegend positiv. Einzelne Schwachstellen, die sich dabei zeigten, können durch eine weitere Optimierung zukünftig vermieden werden.
Werden Gebäude mit Abluftanlagen ausgerüstet, strömt die Zuluft an definierten Stellen in das Gebäude nach. Das kann über Außenwandluftdurchlässe (ALD) oder auch fensterintegrierte Luftdurchlässe verschiedener Bauarten gewährleistet werden. Eine Alternative sind Zuluftfenster, die als zweischalige Fensterkonstruktionen ausgebildet sind und das Nachströmen von Außenluft über einen Luftspalt zwischen äußerer und innerer Verglasung gewährleisten. Die Luft kann sich auf diesem Weg etwas erwärmen und tritt dann als Zuluft in den Raum ein. Historisch bewährte Fensterkonstruktionen wie Kastenfenster eignen sich als Zuluftfenster. Das ist aus Sicht des Denkmalschutzes interessant, wenn solche Fenster aus gestalterischen Gründen erhalten werden sollen.
Kastenfenster haben gestalterische und bauphysikalische Vorteile
Kastenfenster sind ein historischer Entwicklungsschritt auf dem Weg zu den heute eingesetzten Isolierverglasungen. Gestalterische Gründe sprechen oftmals für den Erhalt von historischen Fensterkonstruktionen. Kastenfenster sind oft filigran gefertigt und werden als integrierter Teil der Fassadengestaltung eingesetzt. Darüber hinaus besitzen sie weitere bauphysikalische Vorteile und Potenziale. Hierzu zählt ein sehr guter Schallschutz, und in Verbindung mit ihrer großen Bautiefe wird die Wärmebrückenwirkung beim Fensteranschluss vermindert.
Kostenüberlegungen und ein erhöhter Pflege- und Instandhaltungsaufwand der Doppelkonstruktion führen in der Praxis jedoch dazu, dass verschlissene oder reparaturbedürftige Kastenfenster oft durch Einfachfenster mit modernen Mehrfachisolierverglasungen ersetzt werden. Diese weisen deutlich weniger oder keine Gestaltungsmöglichkeiten auf. Ein authentisches äußeres Erscheinungsbild mit filigranen Rahmen und Versprossungen ist in der Regel durch moderne Einfachfenster nicht erreichbar.
Historische Fenster bewirkten in der Vergangenheit immer eine erhöhte Luftinfiltration für das Gebäude, denn unsere Väter und Großväter kannten noch keine Kunststoffdichtungen in den Fugenfalzen. Bei geschlossenen Fenstern wurde die Lüftung neben Winddrücken durch Gebäudeumströmung während der Heizperiode auch durch den Kamineffekt von Einzelofenfeuerungen angetrieben. Über die Fenster erfolgte ein Nachströmen der Außenluft, was einen Beitrag zum „nutzerunabhängigen Luftwechsel“ im Gebäude leistete.
Ausgehend von diesem historischen Vorbild wurden „moderne“ Zuluft-Kastenfenster entwickelt, wobei bauphysikalische Kennzahlen durch Messungen in der Klimakammer sowie numerische Simulation ermittelt wurden. Diese Zuluft- Kastenfenster wurden bereits in Sanierungsobjekten eingesetzt und in einer Zusammenarbeit der Fakultät Bauwesen der Hochschule Zittau/Görlitz und der MFPA Weimar erforscht.
Im äußeren Blendrahmen sind unten Luftschlitze eingefräst
Abbildung 1 zeigt ein solches Zuluft- Kastenfenster. Es wurde zusammen mit der PaX Classic GmbH [1] entwickelt. Es besteht aus einem inneren und einem äußeren Fenster. Die Höhe des äußeren Fensters beträgt 1,96 Meter, die Breite 1,01 Meter. Das innere Fenster ist mit einer Wärmeschutzverglasung „ThermoplusSN“ verglast (Scheibenaufbau: 4/16/4, Füllgas Argon, U g = 1,2 W/(m² ∙ K)). Der Randverbund der Wärmeschutzverglasung ist mit wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern ausgeführt.
Das äußere Fenster ist ein einfach verglastes Fenster. Dabei wurden zwei Verglasungsvarianten des äußeren Fensterflügels erprobt. Einmal kam normales Floatglas zum Einsatz (Fall 1) und alternativ wurde eine Einfachscheibe mit emissionshemmend beschichtetem Glas (k-Glas) getestet (Fall 2).
Im äußeren Fenster sind im Blendrahmen unten Luftschlitze eingefräst, die von außen mit Insektenschutzgittern abgedeckt sind. Auf der Raumseite wurde das Zuluftelement „EAO 22“ der Firma Aldes [2] eingesetzt, durch das die Zuluft in den Raum strömt. Rückströmsicherung integriert. Sie besteht aus einer Gummimembran, die auf einem Holzsteg-Rost aufliegt. Die Konstruktion soll eine Durchströmung des Fensters in umgekehrter Richtung verhindern.
Dieser Beitrag ist Teil eines Artikels aus B+B BAUEN IM BESTAND , Ausgabe 4. 2012
Autoren: Dr.-Ing. Stefan Helbig und Prof. Dr.-Ing. Jens Bolsius