Das Foto zeigt einen Mann am k Wert-Prüfstand. Daneben ist ein schwarz-weiß Foto zu sehen, auf dem ein Plattengerät abgebildet ist.

ift Rosenheim – 50 Jahre im Dienst der Branche

Teil 2 (Zeitfenster 1971 bis 1975): Altbauerneuerung, Wärmeschutz, Montage

Lesezeit: 18 Minuten

Das Institut für Fenstertechnik e.V. (ift Rosenheim) feiert 2016 sein 50-jähriges Bestehen. Unter dem Motto „ift Rosenheim – 50 Jahre im Dienst der Branche“ wird in einer 10-teiligen Fachartikelserie die technische Entwicklung vorgestellt. Die einzelnen Beiträge beziehen sich auf Zeitfenster von 5 Jahren ab der Institutsgründung. Sie ermöglichen einen kurzen Blick ins „damalige“ Zeitgeschehen, greifen als Schwerpunkt ein wegweisendes For-schungsprojekt aus diesem Zeitfenster auf, erläutern kurz Ziele, Inhalte sowie Ergebnisse und veranschaulichen dann die weitere Entwicklung sowie deren Auswirkungen auf die Branche und den aktuellen Stand der Technik.

Bedeutende Ereignisse (1971 bis 1975)

Die Siebziger-Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts werden je nach Betrachtungsweise als Kultjahrzehnt oder auch als Jahrzehnt der Krisen, Umbrüche und Veränderungen bezeichnet. Das Öl-Embargo der OPEC-Staaten führte zur ersten und bisher folgenreichsten Ölkrise, die im Herbst 1973 begann. Bereits am 9. November 1973 verabschiedete der Bundestag ein Energiesicherungsgesetz, das unter anderem Sofortmaßnahmen zur Ener­gieeinsparung vorsah. Die Entwicklung des Instituts für Fenstertechnik e.V. (ift Rosenheim) war schon damals direkt mit dem verknüpft, was auf der großen Weltbühne geschah. Daher begann im ift Rosenheim verstärkt der Aufbau des Bereichs Wärmeschutz mit Heizkasten und Plattengeräten.

Das Foto zeigt einen Mann am k Wert-Prüfstand. Daneben ist ein schwarz-weiß Foto zu sehen, auf dem ein Plattengerät abgebildet ist.
Bild 1: Hans Hartmann, langjähriger Leiter des Bereichs Wärmeschutz am ift Rosenheim am selbst entwickelten k Wert-Prüfstand (70er-Jahre); daneben (kleines Bild) ein Plattengerät zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit von flächigen Baustoffen und Bauprodukten

Jahr

Zeitgeschehen

1971

  • Viermächteabkommen über Berlin wird durch die vier Besatzungsmächte unterzeichnet; wesentliche Inhalte: Grundlagen zum Rechtsstatus der geteilten Stadt
  • Erich Honecker wird nach Walter Ulbricht Erster Sekretär des Zentralkomitees der SED
  • Friedensaktivisten gründen in Vancouver, Kanada; die dem Umweltschutz verpflichtete Non-Profit-Organisation Greenpeace
  • Einweihung des den Nil stauenden Assuan-Staudammes nach elfjähriger Bauzeit

1972

  • Transitabkommen zwischen BRD und DDR tritt in Kraft; Inhalt: Transitverkehr von zivilen Personen und Gütern zwischen der BRD und Berlin (West)
  • Grundlagenvertrag zwischen BRD und DDR wird geschlossen
  • XX. Olympische Sommerspiele in München überschattet durch Geiselnahme und Ermordung israelischer Athleten
  • Offenlegung von gravierenden Missbräuchen von Regierungsvollmachten in den USA in der sog. Watergate-Affäre

1973

  • Öl-Embargo der OPEC-Staaten führt zur Ölkrise und in der Folge erstmals in der Geschichte der BRD zu bundesweitem Fahrverbot
  • Ausstieg der USA aus dem Vietnamkrieg; Waffenstillstand wird unterzeichnet von Nordvietnam, den USA und Südvietnam
  • Militärputsch in Chile mit Sturz der Regierung Allende und Errichtung einer Militärregierung unter Augusto Pinochet

1974

–  Deutschland ist Gastgeberland der Fußball-Weltmeisterschaft, und die deutsche Nationalelf holt den Weltmeistertitel

–  Helmut Schmidt wird zum Nachfolger Willy Brandts gewählt, der aufgrund der Spionage-Affäre „Guillaume“ von seinem Amt als Bundeskanzler zurück getreten war.

    In China wird die Terrakotta-Armee entdeckt – 7000 Tonfiguren in Lebensgröße, die ein Teil des Mausoleums des Kaisers Qin waren

1975

–  Endgültiges Ende des Vietnamkrieges mit dem Sieg des kommunistischen Nordens über Südvietnam

–  Herabsetzung der Volljährigkeit in Deutschland von 21 auf 18 Jahre

–  Beendigung des Franco-Regimes nach dem Tod von General Francisco Franco und Einsetzung von Juan Carlos als König von Spanien mit unblutigem Übergang von der Diktatur zu Demokratie

Altbauerneuerung mit Schwerpunkt Wärmschutz

Aktuelle Situation zu Beginn der 70er-Jahre

Nach und nach nahm der Fensterflächenanteil an der Gesamtfassadenfläche aus architektonischen Gründen zu. Ab den 70er-Jahren waren Anteile von über 50 % keine Seltenheit. Diese Entwicklung beeinflusste neben anderen bauphysikalischen Ursachen wesentlich den Wärmehaushalt der Gebäude. Die naturgemäß wärmetechnisch ungünstigeren Glasflächen wirkten sich auf den Energieverbrauch und somit auch auf die Auslegung der Heizungsanlagen aus. Da das Heizöl bis dahin relativ günstig war, gab es kaum nennenswerte Vorschläge zur Energieeinsparung. Der plötzliche Preisanstieg für Heizöl aufgrund der Ölkrise um 300 % und mehr veränderte die Randbedingungen drastisch und zwang zu raschem Handeln.

Problemstellung und Zielsetzung des ersten ift-Forschungsprojekts mit Fokus auf Wärmeschutz

So wurde das ift Rosenheim im Rahmen des Forschungsauftrags „Reduzierung des Ener­gieverbrauches in Wohnungen“ mit der Bearbeitung des Abschnittes „Fenster“ sowie des Teilabschnittes „Wände – Fenster“ (Anschluss des Fensters zum Baukörper) beauftragt. Das Gesamtprojekt sollte die Einflussfaktoren analysieren, von denen der Energiebedarf in Wohnungen abhängt. Vor den Detailuntersuchungen sollten die theoretischen Grundlagen für die Einflussgrößen auf die Wärmedämmung von Fenstern ermittelt werden, wie Fugendurchlässigkeit, Dichtheit von Anschlussfugen, Verglasung, Rahmenmaterial, Flächenverhältnisse Glas – Rahmen sowie die Wärmedämmung von Paneelen und Brüstungen. Weiter sollten Untersuchungen an Objekten aus den Jahren von 1951 bis 1974 Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs aufzeigen.

Ergebnisse des Forschungsvorhabens

Bei dem im Jahr 1974 veröffentlichten Forschungsbericht wurden zwei Einflussbereiche unterschieden, die sich auf den Energiebedarf auswirken:

  • Faktoren, die durch Planung und Berechnung direkt beeinflussbar sind, wie Aufbau von Verglasung, Brüstungs- und Paneelteilen, Flächenverhältnisse von Fenster zu Fassade sowie von Rahmen zu Glas;
  • Faktoren, die in der Hauptsache durch die Verarbeitungsqualität beeinflusst werden, wie Fugendurchlässigkeit zwischen Rahmen und beweglichen Teilen sowie Dichtheit zwischen Blendrahmen und Baukörper.

Der Fokus lag auf dem zweiten Bereich, da hierzu kaum Erkenntnisse vorlagen. Schwerpunkt war die Untersuchung der Dichtheit, wobei bei vielen Fenstern die Fugendurchlässigkeit überprüft und gemessen wurde. Die Messwerte zeigten große Schwankungen, allerdings ohne Zusammenhang zwischen Baujahr und Höhe der Fugendurchlässigkeit. Fenster in neueren und ganz neuen Objekten wiesen im Gegenteil die ungünstigsten Werte auf. Die Hauptursachen lagen in der Konstruktion und Qualität der untersuchten Fenster. Zudem zeigte sich, dass erhebliche Luftmengen über die Anschlüsse zum Baukörper eintraten. Die Notwendigkeit rasch wirksam werdender Maßnahmen war gegeben. Dies galt in gleichem Maße für den Altbaubereich.

Die Tabelle zeigt die Maßnahmen der Altbauerneuerung an. Nähere Informationen zur Darstellung erhalten sie auf Anfrage unter +49 261-2150.
Bild 2: Maßnahmen an Fenstern bei der Altbauerneuerung

Die im Rahmen der Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse ermöglichten konkrete Verbesserungsmaßnahmen für Fenster. Eine Fortsetzung der Arbeiten war jedoch notwendig, um den Katalog praktischer Maßnahmen zu ergänzen. Neben den höheren Anforderungen an die Dichtheit sollte parallel der Aufbau der Gütesicherung vorangetrieben werden.

Bereits wenig später stellte das ift Rosenheim im Forschungsvorhaben „Fenster bei Altbauerneuerung“ einen Maßnahmenkatalog (Bild 2) vor, der eine Entscheidungshilfe lieferte, welche Maßnahmen möglich, technisch richtig und damit wirtschaftlich sinnvoll sein können. Auch aus heutiger Sicht handelte es sich damals um „fortschrittliche“ Maßnahmen.

ift-Forschungsprojekte von 1971 bis 1975

1972    Untersuchung über das Stehvermögen von Sperrtüren bei klimatischer Belastung und über deren Widerstandsfähigkeit bei mechanischer Belastung

1972    Holzfenster; Handbuch für die Konstruktion und Herstellung von Holzfenstern. 2. ergänzte Auflage

1972    Untersuchung über die Eignung von Kleinzinken für Rahmenverbindungen an Holzfenstern

1973    Die Verwendung handelsüblicher Leinölkitte für die Verglasung von Holzfenstern

1973    Schichtholzfenster

1973    Pflege und Wartung von Holzfenstern; Untersuchung über den erforderlichen Aufwand und die Auswirkung auf den Gebrauchswert

1973    Hemlock im Fensterbau

1974    Klassifizierung von Fenstern

1974    Reduzierung des Energieverbrauches in Wohnungen

1974    Profilquerschnitte für Fenster und Fensterelemente aus Holz

1975    Untersuchung zur Ausbildung der Entwässerungsöffnungen in Wetterschutzschienen für Holzfenster

1975    Maßnahmen an Fenstern bei der Altbauerneuerung

1975    Untersuchung der Auswirkung der Geometrie der Profile und des Dämmstoffes auf das Temperaturverhalten von wärmegedämmten Aluminiumverbundprofilen für Fenster und Fassaden

Der Nucleus für alles Weitere

Entwicklungssprung für die Fenstertechnik

1977 wurde mit der ersten Wärmeschutzverordnung (WSV) den gesamten Erkenntnissen zur Energieeinsparung am Bau eine gesetzliche Form gegeben. Für Fenster wurden erstmalig Zweifach-Verglasungen und eine Dichtung im Funktionsfalz zwischen Flügel und Blendrahmen gefordert. Die sich anschließenden Diskussionen um Kosten-/Nutzen-Verhältnis, zu dichten Gebäuden usw. zogen und ziehen sich wie ein roter Faden durch alle weiteren WSV und EnEV der kommenden Jahrzehnte.

Mit diesen Forderungen begann eine dynamische Weiterentwicklung in der Fenstertechnik bezüglich Konstruktion und Fertigung. Die Auswirkungen waren bei praktisch allen Details und Komponenten zu spüren:

  • Falzausbildung mit Dichtungen, Gestaltung der Dichtprofile und der Entwässerung,
  • Weiterentwicklung in der Beschlagtechnik u.a. zur Anpressung der Dichtprofile,
  • Einsatz von Mehrscheiben-Isoliergläsern – welche dazu noch in größerer konstruktiver Bandbreite als heute existierten,
  • Verglasungssysteme für Isoliergläser (Klotzung, Glasbefestigung, Abdichtung, Falzgestaltung, Dampfdruckausgleich),
  • Thermische Trennung von Metallprofilen,
  • Lüftungsgeräte zum Einsatz in Fenstern und Fassaden usw.

Durch rationelle Fertigung und gute Werkstoffeigenschaften etablierten sich Kunststofffenster sehr rasch. Der Anstieg der Sanierungen von Wohngebäuden mit weitgehend gleichartigen Fenstern kam dabei diesem Rahmenwerkstoff sehr entgegen.

Qualität der Bauteile

Mit der Zunahme und Komplexität der Konstruktionsdetails wurde auch die richtige Verarbeitung ein immer wichtigerer Faktor. Die vorhandenen erheblichen Qualitätsdefizite der Fenster und Bauten der Nachkriegszeit schufen ein günstiges Umfeld für neue Qualitätsprodukte, was sich auch in immer stärker spezialisierten Fertigungsprozessen niederschlug. Eine entsprechende Qualitätskontrolle wurde unabdingbar. So wundert es nicht, dass bereits im Jahr 1964 die Gütegemeinschaft Holzfenster e.V. gegründet wurde; die Gründung von Gütegemeinschaften für die weiteren Rahmenmaterialien folgte kurz darauf.

Montage in den Baukörper

Über den Baukörperanschluss eindringendes Wasser wurde als eine wesentliche Schadensursache analysiert. Da die Gebäudehülle insgesamt noch nicht dicht war, war das Thema einer raumseitigen Abdichtung aufgrund innerer Feuchtebelastungen noch nicht relevant – obwohl die Zusammenhänge bereits in den 1950er-Jahren erkannt und beschrieben wurden. Die Empfehlungen für die Abdichtung bezogen sich damit zunächst nur auf die äußere Dichtheit.

Durch die jetzt dichteren Fenster, den so entstandenen Feuchtedruck auf die weiteren Undichtheiten und die zunehmende Relevanz von Wärmebrücken entstand jedoch die Ausgangssituation für weitere Untersuchungen und Entwicklungen hinsichtlich der Montage der Fenster in die Gebäudehülle.

Die Tabelle zeigt die Anschlussausbildung zwischen Fenster und Baukörper. Beschriftet sind die Achsen mit "Beanspruchung" und "Beanspruchungsgrößen". Nähere Informationen zur Darstellung erhalten sie auf Anfrage unter +49 261-2150.
Bild 3: Anschlussausbildung zwischen Fenster und Baukörper

Fenster in der Altbausanierung heute

Der Großteil der Fenster wird in Deutschland in der Altbausanierung verbaut. Dabei sind die Verbesserungen bei Energieeffizienz, Sicherheit und Komfort ausschlaggebende Faktoren bei der Entscheidung für neue Fenster. Die Erfahrung aus vielen Gutachten und Baubegleitungen zeigt, dass zwischen den drei Grundsätzen zur Ausführung

  • vertragsgerecht, d. h. Einhaltung und Gewährleistung der vereinbarten Beschaffenheit,
  • fachgerecht, d. h. fach- und anforderungsgerechte technische Umsetzung,
  • kostengerecht d. h., optimierter Material- und Arbeitsaufwand

ein sehr fragiles Gleichgewicht besteht. Die Veränderung der Außenwand und der Fenster im Rahmen einer Gebäudesanierung greift stets in das über lange Jahre eingespielte System aus Gebäude und Nutzer ein. Vielfach kommt es durch falsche Erwartungshaltungen, nicht passende Elemente oder Werkstoffe und fehlerhafte Ausführung zu erheblichen Mängeln und Schäden, welche den Sinn der gesamten Sanierungsmaßnahme in Frage stellen können. Speziell bei privaten Bauherren besteht dabei der Wunsch, dass der Fensteraustausch ohne größere Beschädigungen und ohne umfangreiche zusätzliche Baumaßnahmen durchgeführt wird. Von manchen Werbekampagnen sind diesbezügliche Aussagen wie „Fenstertausch ohne Schmutz“ bekannt, die diese Erwartungshaltung unterstützen.

Zur fach- und anforderungsgerechten technischen Umsetzung gibt es eine Reihe von Regelwerken, die baurechtlich eingeführt sind. Dazu zählen beispielsweise DIN 4108 (Wärmeschutz), DIN 4109 (Schallschutz), die EnEV und DIN 1946-6 (Lüftung). Damit sind nahezu alle Anforderungen an die Montage der Bauelemente, an geplante Lüftungskonzepte etc. verbindlich vorgegeben. In der Praxis zeigt sich, dass diese Anforderungen bei Altbauten

  • mit den damals verwendeten Baustoffen,
  • mit den verbauten zusätzlichen Elementen wie Fensterbänken und Rollladenkästen,
  • in der bestehenden Einbaulage in der Wand

ohne zusätzliche Baumaßnahmen so gut wie nie vollständig erfüllbar sind. Die Ausführung der erforderlichen Maßnahmen zur Vermeidung von Wärmebrücken, zur Umsetzung eines Lüftungskonzepts usw. werden von vielen Bauherren nicht vollständig beauftragt/ausgeführt. Damit bleibt die Sanierungsmaßnahme unvollständig und ist anfällig hinsichtlich Tauwasser- und Schimmelpilzproblemen; die Zusammenhänge sind in Bild 4 dargestellt.

Das Schaubild zeigt den Einfluss neuer dichter Fenster auf das sonst nicht sanierte Gebäude. Nähere Informationen zur Darstellung erhalten sie auf Anfrage unter +49 261-2150.
Bild 4: Einfluss neuer dichter Fenster auf das sonst nicht sanierte Gebäude [4]

Vordergründig ist die zukünftige Energieeinsparung das einzige wesentliche Argument für die Fenstersanierung. Doch bei genauerer Nachfrage wird deutlich, dass die eigentliche Sanierungsentscheidung nur bedingt mit der Energieeinsparung durch neue Fenster zu tun hat, sondern eher bei der Behebung von Mängeln und Defiziten an den alten Fenstern liegt. Die Situation bei alten Fenstern ist geprägt durch:

  • visuell auffällige Mängel an den Fenstern (unschöne/beeinträchtigte Rahmenoberflächen, blinde Isoliergläser, fehlende Reinigungsfähigkeit),
  • mechanische Mängel (schwergängige Bedienung, kaputte Beschläge und fehlende Ersatzteile),
  • geringes Komfort-Niveau (Schall-/Wärmeschutz, Sicherheitsgefühl, „zugig“),
  • Wartung, Pflege- und Instandhaltungsmaßnahmen in kurzen Intervallen.

Dazu kommt vielfach, dass sich während der Lebenszeit des Fensters auch die Nutzungsumstände geändert haben. War die Wohnung früher das Heim für eine ganze Familie, nutzt nun vielleicht ein Best-Ager-Paar mit anderen Bedürfnissen die Fenster.

Erfüllen die neuen Fenster die eigentlichen Beweggründe für die Sanierung nicht, kommt es in der Regel schnell zu Reklamationen. Die Eigenschaften wie leichte Bedienbarkeit, Schalldämmung o.ä. sind nämlich vom Nutzer unmittelbar selbst wahrnehmbar. Ähnliches gilt für die Mängel und Zusammenhänge aus nicht fachgerechter Ausführung. Dagegen ist die Energieeinsparung über die Heizkostenabrechnung in Verbindung mit Schwankungen der Witterung – wenn überhaupt – nur zeitverzögert und indirekt erlebbar. Zur Beschreibung des Fensters existieren jenseits des U-Werts weitere 22 Eigenschaften in der Produktnorm EN 14351-1. Mit Hilfe dieser Klassen und Werte können Fenster spezifiziert und an den Einsatzzweck angepasst werden. In der Praxis fällt auf, dass davon jedoch selten Gebrauch gemacht wird.

Für die Planung der neuen Fenster ist auch eine Überprüfung der Fensterteilung notwendig. Je nach Situation kann sowohl das Beibehalten als auch das Ändern der Fensterteilung zu Problemen führen:

Nachdem Dreifach-Isoliergläser Standard geworden sind, können hohe Flügelgewichte zum Problem werden. Fensterteilungen, die früher mit einfachen, aber robusten Beschlägen und Zweifachgläsern zu bewerkstelligen waren, können nicht ohne Weiteres 1 : 1 umgesetzt werden. Dies gilt umso mehr, wenn sich das Gewicht durch dickere Scheiben bei Sicherheits- und Schallschutzgläsern weiter erhöht. Auch können bei Anforderungen an die leichte Zugänglichkeit und Bedienung – Stichwort „Barrierefreiheit“ – nur kleinere Fensterflügelformate sinnvoll genutzt werden, falls nicht auf aufwendige Antriebe zurückgegriffen wird.

Zusammenfassung

Neue Fenster in alten Gebäuden sind weiterhin für Architekten, Bauherren, Hersteller und Monteure eine große Herausforderung. Die Fenstertechnik bietet mittlerweile eine große Bandbreite an Produkten, die auf die speziellen Anforderungen zugeschnitten werden können. So ist die Ausstattung der Fenster mit Lüftungseinrichtungen, welche die hygienisch erforderliche Grundlüftung für die Wohneinheiten sicherstellen (Bild 5) kein Sonderfall mehr.

Eine Fenstersanierung hat stets Auswirkungen auf das Gebäude, aber auch auf den Nutzer. Hier gilt es zunächst die Sanierungsziele in ihrer Gesamtheit zu formulieren. Eine eingehende und seriöse Beratung durch Fachleute wäre dafür Pflicht.

Der Auswahl der richtigen Fenster, der Analyse und Planung der Zusammenhänge bzgl. Lüftung und Einbau und der richtigen handwerklichen Ausführung kritischer Details kommen große Wichtigkeit zu. Sanierungen nur nach dem Motto „Aus Alt mach Neu“ bergen die Gefahr, dass neue Probleme auftauchen, deren Ursache vom Nutzer im neuen Fenster gesehen wird. In Wirklichkeit liegt die Ursache meist in der unvollständigen Umsetzung eines – auch häufig nicht vorhandenen – Sanierungskonzepts.

Das Foto zeigt den Einsatz von Fensterfalzlüftern an einem Fenster.
Bild: Gezielter Einsatz von Fensterfalzlüftern führt zu einer Begrenzung des auftretenden Feuchte-drucks auf die Bauteile [5]

Literatur

  1. 25 Jahre Institut für Fenstertechnik e.V.; Ein Überblick.
    Institut für Fenstertechnik e.V., Rosenheim 1991
  2. Froelich, H.; Heine, F.; Menck, R.; Stumpp, E.:
    Reduzierung des Energieverbrauches in Wohnungen
    (Wärmedämmung und Heizungsanlagen  – Verbesserungen an bestehenden Wohnungsbauten und Vorkehrungen beim künftigen Planen und Bauen);
    Kapitel: „Fenster“ und „Wände – Fenster“.
    Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V., Rosenheim 1974
  3. Seifert, E.; Daler; R.; Heine, F.:
    Fenster bei Altbauerneuerung.
    Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V., Rosenheim 1979
  4. Leuschner, I.:
    Sanierungsprojekte ohne böses Erwachen;
    Wie sich Schäden vermeiden lassen.
    Newsletter ift infoline 05/2015
  5. Leuschner, I.:
    Berichte aus dem ift Sachverständigenzentrum:
    Comeback des Tauwassers? – Bewertung der aktuellen Situation.
    Newsletter ift impulse 03/2015

Gabriele Tengler

ift Rosenheim

Ingo Leuschner

ift Rosenheim

Dipl.-Ing. (FH) Ingo Leuschner ist seit 1997 Mitarbeiter am ift Rosenheim. Seine Tätigkeiten umfassten die technische Assistenz der Institutsleitung und die Leitung von div. Forschungsprojekten (Holzfassaden, Beschlagtechnik, Verbundaufbauten, Oberflächentechnik). Er hält Schulungen, Seminare sowie Vorträge und ist seit 2014 Leiter des ift Sachverständigenzentrums. Seit 2017 ist er Geschäftsbereichsleiter Technik, Mitglied der Geschäftsleitung mit Prokura und seit August 2021 stv. technischer Institutsleiter.

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