Fenstermontage im Kontext der aktuellen DIN 4108 Beiblatt 2

Wärmebrücken sind örtlich begrenzte, punktförmige, linienförmige oder flächige wärmetechnische Schwachstellen in der Gebäudehülle. Sie weisen durch einen verstärkten Wärmeabfluss einen erhöhten Wärmeverlust und niedrigere, raumseitige Oberflächentemperaturen auf. Der Einfluss der Wärmebrücken ist grundsätzlich in der Gebäudeenergiebilanzierung zu berücksichtigen. Hierfür sind in DIN V 4108-6 und in DIN V 18599-2 verschiedene Möglichkeiten beschrieben. Der Wärmeverlust über Wärmebrücken kann über pauschalierte Zuschläge (Wärmebrückenzuschlag ∆U_WB) oder detailliert über die ermittelten Y-Werte, bei linienförmigen Wärmebrücken, wie dem Fensteranschluss in Ansatz gebracht werden:

1. Ohne Nachweis als pauschaler Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,10 W/(m² K) auf den U-Wert der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche.
2. Bei Ausführung entsprechend den Details nach DIN 4108, Beiblatt 2 : 06-2019 mit ΔU_WB = 0,05 W/(m² K), wenn alle Merkmale und Kriterien der Kategorie „A“ erfüllt sind. Bei bodentiefen Fenstertüranschlüssen sind ergänzend die Erläuterungen in Abschnitt 5.3 im Beiblatt 2 zu beachten.
3. Bei Ausführung entsprechend den Details nach DIN 4108, Beiblatt 2 : 06-2019 mit ΔU_WB = 0, 03 W/(m² K), wenn alle Merkmale und Kriterien der Kategorie „B“ erfüllt sind.
4. Detaillierter Nachweis der Wärmebrücken, nach DIN EN ISO 10211 der mit optimierten Wärmebrückendetails bei Massivbauweisen für ΔU_WB ≤ 0,02 W/(m²K) ergeben kann, also um 80% weniger als ein pauschalierter Ansatz nach a).
5. Kombination aus b) oder c) und d) nach DIN V 18599-2, wenn zu einem oder mehreren Planungsdetails kein Beispiel im Beiblatt 2 enthalten ist oder keine Konformität hergestellt werden kann.

Seit 2019 wird für den anzusetzenden Wärmebrückenzuschlag ΔU_WB nach DIN V 18599-2 in Kategorie „A“ (entspricht den Anschlüssen nach altem DIN 4108, Beiblatt 2) und Kategorie „B“ unterschieden. Diese Kategorien beschreiben zwei unterschiedliche energetische Niveaus, wobei Kategorie „B“ als höherwertiger einzustufen ist.

Die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 zur Vermeidung von Tauwasser- und Schimmelpilzbildung sind ebenfalls zu erfüllen:

1. bei Anwendung und Überprüfung der Gleichwertigkeit mit DIN 4108, Beiblatt 2, ist kein weiterer Nachweis erforderlich,
2. bei davon abweichenden Einbausituationen ist ein Nachweis anhand von Wärmebrückenkatalogen oder durch rechnerische Ermittlung des Temperaturfaktors mit f_Rsi ≥ 0,7 zu führen.

In der Altbausanierung ist oft kein Planer beteiligt und vom Gebäudeenergieberater oder Fensterhersteller bzw. Montagebetrieb wird eine Planung der Baumaßnahme erwartet, die folgende Aspekte berücksichtigen muss:

• Neubewertung des bauphysikalischen Gleichgewichts, da sich durch neue Fenster die Luftdichtheit und die Oberflächentemperaturen am Bauteil ändern.
• Erkennen und Optimieren von kritischen Wärmebrücken durch Dämmung der Leibungen, wenn der U-Wert der Außenwand U_AW > 1,0 W/(m²K) ist.
• Planung möglicher Änderungen der baulichen Gegebenheiten (Fensterbänke, Leibung, Rollläden) unter Berücksichtigung von Denkmalschutz, Aufwand/Kosten, Vermeidung von Schmutz etc.
• Organisation der Nutzung und Zugänglichkeit während der Bauphase (zusätzliche Schutzmaßnahmen).
• Wenn mehr als 1/3 der Fenster in einem Gebäude ausgetauscht werden, muss gemäß DIN 1946-6 ein Lüftungskonzept erstellt werden. Bei einem Austausch von 10% der Fensterfläche sind der Nachweis für den sommerlichen Wärmeschutz und ggf. eine Verschattung notwendig.

Um auch mit monolithischem Mauerwerk die Anforderungen der EnEV erfüllen zu können, wurden die Steine in den letzten Jahren wärmetechnisch optimiert, indem die Stege dünner und der Lochanteil größer wurden. Dies führte zur Reduzierung der mechanischen Festigkeit, insbesondere der Dübeltragfähigkeit im Leibungsbereich. Die Befestigung von Fenstern wird mit herkömmlichen Methoden deshalb immer schwieriger. In einem Forschungsprojekt des ift Rosenheim wurden Empfehlungen für die Befestigung entwickelt, beispielsweise der Einsatz von Leibungssteinen mit größerer Wanddicke oder Verteilung der Lasten durch zusätzliche Befestigungspunkte.

Gleichzeitig nimmt auch das Gewicht transparenter Bauelemente durch Dreifachglas, größere Glasflächen sowie höhere Anforderungen an den Komfort (Schallschutz) und an die Sicherheit (Einbruchhemmung) erheblich zu. Beispielsweise ist eine P4-A-Scheibe für ein Fenster mit der Einbruchklasse RC2 um 50 % schwerer (45 kg anstatt 30 kg/m²). All dies führt dazu, dass die allgemeinen handwerklichen Empfehlungen (z.B. maximale Befestigungsabstände) für eine ausreichende Befestigung bei hochwärmedämmendem Mauerwerk nicht mehr ausreichen. Wichtig ist auch die Wirkungsrichtung der einwirkenden Kräfte und der daraus resultierenden Auflagerkräfte (in oder rechtwinklig zur Fensterebene) zu beachten. Eine Analyse der an den Befestigungspunkten auftretenden Lasten zeigt einen erheblichen Einfluss der Belastungsart und des Fensterformats.

Bei der Dimensionierung der Befestigung sind die Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit zu berücksichtigen. Nach der ift-Richtlinie MO-02/1 wird eine maximale Verformung von 3 mm am Befestigungspunkt unter Last gefordert, um die Dauerhaftigkeit der Abdichtung zu gewährleisten (Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit). Ist die empfohlene Tragfähigkeit für das Versagen eines Befestigungsmittels größer als die Kraft für die zulässige Verformung von 3 mm, so erfolgt die Dimensionierung anhand der Verformung. Die Verformung hängt wesentlich von der freien Länge des Befestigungsmittels ab, d. h. von der Breite der Einbaufuge. Es ist daher wichtig, bei der Planung und Bemessung auch die Breite der Einbaufuge zu berücksichtigen und möglichst gering zu halten – natürlich unter Beachtung erforderlicher Mindestfugenbreiten für die Abdichtung.