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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

1 Fenstertechnologie im Wandel

2 Gestaltung und Funktion von Fenstern

2.1 Gestalterische Aspekte

2.2 Funktionale Anforderungen

3 Bauphysikalische Grundlagen und Kennwerte

3.1 Licht- und Strahlungsdurchlässigkeit

3.2 Wärmetransport

3.3 Thermische Behaglichkeit

3.4 Taupunktunterschreitung

3.5 Schallschutz

3.6 Tageslichtnutzung

4 Verglasungen und Rahmen für verbesserten Wärmeschutz

4.1 Thermische Qualität und Behaglichkeitsaspekte

4.2 Selektive Beschichtungen für Wärme- und Sonnenschutzverglasungen

4.3 Gasfüllungen im Scheibenzwischenraum

4.4 Neue Werkstoffe für den Randverbund

4.5 Der Rahmen für sehr gut wärmedämmende Verglasungen

4.6 Übersicht über marktverfügbare Verglasungen

5 Innovativer Sonnenschutz und Lichtlenkung

5.1 Sonnen- und Blendschutzsysteme

5.2 Sonnenschutzverglasungen

5.3 Schaltbare Gläser zur Steuerung von Solarstrahlung und Licht

5.4 Richtungsselektive und lichtlenkende Verglasungen

6 Bautechnische Aspekte – das Fenster in der Gebäudehülle

6.1 Der Einbau von Fenstern

6.2 Erhaltung und energetische Sanierung von Fenstern

7 Energie und Ökologie

7.1 Das Fenster in der Energiebilanz des Gebäudes

7.2 Ökologische Bewertung von Fenstern

8 Berechnungsprogramme und weitere Werkzeuge für die energetische Bewertung von Fenstern

9 Zitierte Literatur und Abbildungsverzeichnis

9.1 Zitierte Literatur

9.2 Abbildungsverzeichnis

10 Energieforschung der Bundesregierung

10.1 Laufende und kürzlich abgeschlossene Forschungsvorhaben

10.2 Forschungsberichte

11 Weiterführende Literatur

12 Autor

Autoreninfo

Andreas Wagner lehrt als Professor für Bauphysik und Technischen Ausbau an der Universität Karlsruhe. Der Co-Autor Sebastian Herkel leitet die Gruppe "Solares Bauen" am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme. Der Co-Autor Walter Kohne arbeitet als selbstständiger Architekt in Frankfurt und Karlsruhe.

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Atlas Gebäudeöffnungen
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Gebäudeöffnungen dienen der Belichtung, Belüftung und dem Klimaausgleich von Räumen. Gleichzeitig sind sie wesentliches Funktions- und Gestaltungselement der Fassade und übernehmen als transparente oder transluzente Bauteile Kommunikationsfunktionen zwischen Innen- und Außenraum. Analog zur gesamten Gebäudehülle unterliegen Fenster und Außentüren Anforderungen an Materialien, Konstruktionsarten und Einbausituationen ebenso wie an Brand-, Schall-, Wärmeschutz, Energieeffizienz, Luftdichtheit und Einbruchschutz. Der Atlas setzt bei den historischen Entwicklungen an, liefert fundierte Fakten zum Umgang mit dem Bestand und bietet darüber hinaus tief gehende Fachinformationen rund um das Thema Fassadenöffnungen. Ein ausführlicher Beispielteil mit Projekten aus der Praxis bietet konstruktive Ideen für die eigene Arbeit.

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10. ift Sachverständigenforum, 05. Februar 2013, Kultur- und Kongresszentrum Rosenheim
2013, 34 S., Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Forschungsberichte

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Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Wolfgang Jehl, Norbert Sack, Benno Eierle
Erarbeitung einer Handlungsanleitung zur Bewertung der Absturzsicherung von Fenstern in der Gebäudehülle und deren Einbau sowie einer Erläuterung zur Anwendung der ETB-Richtlinie
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3387
2021, 94 S., 38 Abb. u. 18 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bauteile der Gebäudehülle mit absturzsichernden Eigenschaften sind gegenüber statischen und stoßartigen Belastungen bezüglich der ausreichenden Tragfähigkeit des Bauteils einschließlich der Verankerung im tragenden Untergrund nachzuweisen. Die anzuwendenden Regelwerke wurden zu deutlich unterschiedlichen Zeitpunkten erarbeitet und veröffentlicht. Insbesondere die ETB Richtlinie stammt aus dem Jahr 1985 und entspricht nicht mehr den heutigen Sicherheitskonzepten. Daher war es das Ziel des beantragten Vorhabens eine Anleitung zu erarbeiten, die die notwendige Nachweisführung für absturzsichernde Fenster sowie die hierfür möglichen Nachweiswege eindeutig festlegt. Des Weiteren sollte analysiert werden, wie und unter welchen Randbedingungen beim Nachweis der Fensterbefestigung die statische Ersatzlast für den Anprall auf mehrere Befestigungspunkte verteilt werden kann. Um das Forschungsziel zu erreichen wurden die aktuellen Anforderungen bzgl. der Nachweiswege und Nachweisverfahren für absturzsichernde Fenster analysiert und auf Konsistenz hinsichtlich der unterschiedlichen zu verwendenden Regelwerke überprüft.

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Jaroslav Novak, Martin Heßler, Wolfgang Jehl, Norbert Sack
Fenstermontage in hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk
Erarbeitung eines Leitfadens zur Befestigung von energieeffizienten Fenstern in hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3087
2019, 166 S., 128 Abb. u. 88 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Um die Anforderungen an den gestiegenen Wärmeschutz von Wänden zu erfüllen, wurde die Wärmeleitfähigkeit von Ziegelmauerwerk in den letzten Jahren deutlich reduziert. Mit der entsprechenden Verbesserung der wärmetechnischen Eigenschaften ging jedoch gleichzeitig eine Reduzierung der mechanischen Festigkeiten einher. Zur Reduzierung des Wärmdurchgangskoeffizienten U von Fenstern und anderen transparenten Bauelementen wird der Einsatz von 3-fach Glas in Zukunft Standard werden. Der Trend des Transparenten Bauens führt zu Bauelementen und somit auch zu größeren Glasflächen. Die Anforderungen an den Komfort (z. B. Schallschutz) sowie an die Sicherheit (z. B. Einbruchhemmung) werden auch in Zukunft steigen. Hierdurch wird vermehrt Isolierglas mit Verbundscheiben eingesetzt werden. Durch diese Entwicklungen ergeben sich heute und auch in Zukunft deutlich höhere Gewichte von transparenten Bauelementen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Erarbeitung von praxisnahen Handlungsempfehlungen zur Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk. Im Rahmen des Projektes sollten gesamtheitliche praxistaugliche Lösungen erarbeitet werden. Zur Erreichung der Ziele waren umfangreiche experimentelle Untersuchungen vorgesehen. Im Rahmen der Untersuchungen sollten die Belastungsgrenzen für Befestigungslösungen in hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk herausgearbeitet werden sowie baupraktische Lösungsvorschläge erarbeitet werden, die auch spezielle Einbausituationen (z. B. untere Befestigung bei Hochlochziegeln) berücksichtigen. Die Erkenntnisse sollten sowohl durch Untersuchungen an Kleinproben, als auch durch komplette Bauteilversuche erarbeitet werden.

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Mark Koehler, Klaus-Dieter Brandstetter, Lutz Weber
Schallschutz von Fenstern in vorgesetzter Einbaulage (vorgesetzte Fenster)
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3164
2019, 64 S., 50 Abb. u. 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Neben der Verglasung und des Rahmens hängen Eigenschaften von Fenstern in starkem Maße von den Einbaubedingungen und der Position ab. Es ist zwar bekannt, dass bei vorgesetzter Einbauweise ein kritischer Einfluss auf die Schalldämmung besteht, belastbare Daten liegen hierzu jedoch bislang nicht vor. Im Projekt sollen Messdaten von gängigen Konstruktionen durch Prüfstandsmessungen ermittelt und eine Art Bauteilkatalog erstellt werden. Im Rahmen des durchgeführten Forschungsprojekts wurde der Einfluss der vorgesetzten Einbaulage von Fenstern bei Außenwänden mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) auf die Schalldämmung untersucht. Ziele der Untersuchung waren u.a., Messergebnisse für verschiedene Befestigungssysteme und unterschiedliche Einbaupositionen im Prüfstand zu ermitteln und mit einem Referenzeinbau, wie er auch bei bauakustischen Prüfungen im Labor verwendet wird, zu vergleichen. Aus diesem Grund wurden alle Messungen im Fensterprüfstand gemäß DIN EN ISO 10140-1 bis 5 durchgeführt. In dem durchgeführten Messprogramm wurden insgesamt drei verschiedene Montagesysteme mit vier verschiedenen Einbaupositionen und Fenstern mit den Schallschutzklassen 2 bis 5 sowie verschiedenen Fugenabdichtungen kombiniert.

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Vesna Pungercar, Florian Musso, Arnulf Dinkel, Fabien Coydon, Thibault Pflug, Lucas Höfert, Frank Liedloff, Anka Krauße
Fenstermaschine II. Vorgefertigte Sanierfenster mit integrierter Technik - Demoprojekt. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3118
2019, 83 S., 56 Abb. u. 18 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Bauablauf wird beim konventionellen Fenstertausch durch die vielen beteiligten Gewerke und eine Vielzahl von Schnittstellen an geometrisch und bauphysikalisch anspruchsvollen Stellen erschwert. Durch die Integration von Sonnenschutz und Gebäudetechnik zu einem vorgefertigten Bauteil, der "Fenstermaschine", werden ein schnellerer, für die Nutzer störungsminimierter Bauablauf, niedrigere Kosten sowie eine höhere Bauqualität erreicht. Der Mehraufwand für die Fenstermaschine gegenüber einer herkömmlichen Fenstersanierung und Wanddämmung liegt in der präzisen Bauaufnahme und einer größeren Planungstiefe. Die Fenstermaschine wurde wegen der minimierten Gewerkenzahl in zwei Tagen komplett montiert und von einer einzigen Firma eingebaut. Das spart um die 6% Gesamtkosten im Vergleich zum konventionellen Fenstertausch und reduziert Ausführungsmängel. In Übereinstimmung mit den Voruntersuchungen zeigt die Fenstermaschine einen effizienteren Bauablauf, einen hohen Grad an Vorfertigung und Integration der Gebäudetechnik. Die ausgeführte Variante ist auf spezifischen Kompetenzen des Industriepartners (Lüfter, Polystyrolschaum-Verarbeitung) abgestimmt.

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Sandra Haut, Knut Junge, Fabian Kutscher, Norbert Sack
Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen am Anwendungsbeispiel Fenster und Türen
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3102
2018, 145 S., 37 Abb. u. 48 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Viele Menschen sind aufgrund verschiedenster körperlicher und geistiger Einschränkungen auf eine barrierefreie Umwelt angewiesen. Die neu veröffentlichten und in den meisten Bundesländern baurechtlich eingeführten Normen DIN 18040 Teil 1 und 2 zum barrierefreien Bauen, richten sich zwar bereits an jeweilige individuelle Schutzziele, beinhalten jedoch keine konkreten Angaben oder individuellen Einsatzempfehlungen. Gerade im privaten Bereich und bei speziellen Einrichtungen ist aber vielmehr eine situative Ausstattung der Bauelemente erforderlich, um das Optimum für die jeweilige Nutzergruppe zu erreichen und vor allem auch bezahlbar zu machen. Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens war es barrierefreie Anforderungsprofile für die unterschiedlichsten Nutzergruppen und Anwendungsfälle von Fenstern und Türen zu definieren. Dazu waren auch Konzepte zu entwickeln, mit denen eine praxisnahe Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen wie Fernstern und Türen ermöglicht wird. Die Erkenntnisse des Vorhabens sollten zu Einsatzempfehlungen für barrierefreie Fenster und Türen führen.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Wüest, Thomas; Stöckli, Thomas; Luible, Andreas
SIA 2057 vs. DIN 18008. Glasbau in der Schweiz. Teil 1
Glaswelt, 2022

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Hier gibt's Tipps zu Planung, Ausschreibung und Anwendung. Wichtige Tipps zur Planung und Ausführung der Montagezarge/Vorabzarge (kostenlos)
Glaswelt, 2022

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Hauer, Karin; Haberl, Jakob; Schober, Peter; Pont, Ulrich; Schuss, Mathias; Wölzl, Magdalena
Kastenfenster mit Vakuumglas thermisch ertüchtigen. Forschende bringen alte Kastenfenster auf Top-Level
Glaswelt, 2022

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Pfanner, Daniel; Dämkes, Marc; Nowak, Susanne
Transparenter Wärmeschutz
Detail, 2021

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Lass, Jörn P.; Benitz-Wildenburg, Jürgen
Die Digitalisierung in der Fensterbranche
Glaswelt, 2021

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