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Hauptfunktionen des Fensters: Belichtung, Lüftung, Aussicht
(Moritz von Schwind: Morgenstunde)

Ein Fenster ist eine Lichtöffnung in der Wand oder im Dach eines Gebäudes oder Fahrzeugs und dient der Belichtung und Aussicht. Mit Fenster bezeichnet man auch den Verschluss dieser Öffnung, in der Regel durch in einen Rahmen gefasstes Glas. Oft ist ein beweglicher Fensterflügel enthalten, um das Lüften zu ermöglichen. Neben dem traditionellen Glaserhandwerk fertigt der Fensterbauer die Fenster und setzt sie in die Maueröffnung ein.

Das Wort stammt aus dem Lateinischen: fenestra. Der altgermanische Begriff dafür bedeutete Wind-Auge (gotisch windauga), was sich im dänischen Begriff vindue und im englischen window erhalten hat. Althochdeutsch ist der entsprechende Begriff augadoro (Augentor).

Fenster bestehen meist aus zwei Teilen: einem festen Rahmen sowie der festen Fensterfüllungen oder dem beweglichen Fensterflügel. Dabei wird der Rahmen in eine Öffnung in einer Wand bzw. Mauer eingesetzt, um diese wind- und wetterdicht zu verschließen. Die drei Elemente Maueröffnung, Rahmen und Flügel erfuhren im Laufe der Zeit wesentliche Entwicklungen, die teilweise voneinander abhängig waren. Die Maueröffnung wird oben meist durch den Fenstersturz verstärkt, seitlich durch die Laibung bzw. die Faschen und unten durch die Brüstung.

Ursprünglich handelte es sich bei Fenstern um ovale oder rechteckige Öffnungen in Wänden, die mit Häuten, Pergament oder Leinenstoff überspannt wurden, um Witterungseinflüsse zu reduzieren. Vorwiegend bei Sakralbauten wurde in die Öffnungen dünner, durchscheinender Alabaster eingesetzt.

Ab dem 20. Jahrhundert wird in Fenstern sogenanntes Mehrscheiben-Isolierglas verwendet. Es gibt auch transluzente Füllungen aus Ornamentglas oder Milchglas, elektrisch umschaltbare Transluzenz, Plexiglasfüllungen und vieles mehr (siehe Glas). Um die Glasscheiben zu halten und einzufassen, wird ein Rahmen oder eine Konstruktion aus Pfosten und Riegeln benutzt.

Feststehende Pfosten-Riegelkonstruktionen stellen eher eine Glasfassade dar. Fenster zum Öffnen besitzen in dem Fensterrahmen noch einen oder mehrere Fensterflügel mit beweglichen Beschlägen. Feststehende Fenster werden als Festverglasung bezeichnet.

gotisches Chorfenster (mit neugotischer Verglasung)

Geschichte und Typologie |

Das Vor-Glas-Zeitalter |

Fenster mit Tierhautbespannung, Keltenmuseum Mitterkirchen/Oberösterreich

Die ältesten Behausungen waren fensterlos; Lichtquelle waren der Eingang und der Luftabzug. In neolithischen Häusern gab es bereits schlitzartige Lichtöffnungen. In Persepolis fand man in der Lehmmauer eines 6000 Jahre alten Hauses Fenster. In Nordeuropa sind aus dem Neolithikum und der Bronzezeit ladenartige Fensterverschlüsse bekannt. Auch Urnen unterschiedlicher Herkunft sind in Form von Gebäuden mit Fenstern gestaltet (Hausurne).

Steinrahmenfenster |

Unterteilung nach Verwendung oder Form |

Typische mittelalterliche Fensternische mit Steinstock: Erkennbar sind Steinstock aus sauber geglättetem Werkstein im Bruchsteinmauerwerk, steinerner Fensterbank und schwerem Fenstersturz, und einem Falz zum Anschlagen des Fensterverschlusses

Bei gemauerten Wänden entsteht das Problem, einen geeigneten oberen Abschluss der Maueröffnung (Fensterleibung) herzustellen, der die statischen Druckkräfte in der Wand um das Fenster herumleitet. Die für den horizontalen oberen Abschluss (Fenstersturz) verwendeten Materialien müssen zudem der entstehenden Zugspannung standhalten können.

Man setzte Holzbalken oder Fensterstürze aus Naturstein ein, wobei im darüberliegenden Mauerwerk ein Entlastungsbogen gemauert werden musste, der den Fenstersturz entlastet.
Fenster aus Werkstein mit freien Weiten über einen Meter wurden selten gebaut, bevor Materialien wie Stahl oder Stahlbeton zur Verfügung standen.

Thermenfenster |

Das Motiv eines halbrunden dreigeteilten (trichotomischen) Fensters geht auf die römische Architektur zurück, in der das Fenster wegen seiner Größe vor allem zur Belichtung der Thermenanlagen Verwendung fand. Daher die Bezeichnung als Thermenfenster oder auch Diokletiansfenster. In der Renaissance-Architektur erscheint das Motiv bereits in der 1540 fertiggestellten Capella Paolina des Vatikans (Architekt: Antonio da Sangallo d. J.) sowie zuvor – als Wandmotiv ohne Fensterfunktion – in der 1531 fertiggestellten Sigismund-Kapelle des Krakauer Wawels. Später wurde das Motiv u. a. von Palladio übernommen, nachdem er den Fenstertyp bei seinen Aufrissstudien der Thermen in Rom gesehen hatte.^[1] Er verwendete es gleichermaßen für Profanbauten, wie beispielsweise die Villa Pisani (1560), und seine venezianischen Kirchen. Beim Umbau der Diokletiansthermen in die Kirche S. Maria degli Angeli e dei Martiri wurde der Fenstertyp für den Barock adaptiert. Später fand er besonders im Klassizismus, im folgenden Historismus und Jugendstil Verwendung.

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  Thermenfenster in den Diokletiansthermen (Santa Maria degli Angeli) in Rom, um 300 n. Chr.
  

  
  

  
  


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  Palladio: Thermenfenster in der Villa Pisani, 1560
  

  
  

  
  


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  Palais du vin, Brüssel, 1909
  

  
  

  
  

Bogenfenster |

Für die größeren Wandöffnungen waren bei traditioneller Mauertechnik echte Bögen notwendig, um die Last der darüber liegenden Wand zu tragen. Aus der konstruktiven Form der Wandöffnung ergab sich dann auch die Gestaltung der Fensterrahmen und Glasflächen als Bogenfenster.

Das Bogenfenster entwickelte sich beginnend vom Rundbogen der Romanik über den Spitzbogen der Gotik zu zahlreichen weiteren Arten wie Ellipsenbogen, Korbbogen und Segmentbogen.
Im Barock, Rokoko und dem Jugendstil wurden verschiedenste Fensterformen entwickelt.

Breitere Fenster wurden aus mehreren aneinandergereihten Bogenfenstern gebaut, die durch Säulen oder Pfeiler getrennt sind, welche die Last tragen. Derartige Fenster sind z. B. die gekuppelten Bogenfenster der Romanik.

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  Bogenfenster, 19. Jahrhundert, Nischni Nowgorod / Russland
  

  
  

  
  


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  vier Triforien und ein Biforium, romanisches Haus in Gelnhausen
  

  
  

  
  


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  Bogen-, Arkadenfenster im Palazzo Pitti, Florenz, Mitte 15. Jh.
  

  
  

  
  

Kreuzstockfenster |

Das Kreuzstockfenster, selten auch Steinkreuzfenster, ist die erste Weiterentwicklung, die Fensteröffnung in der Höhe zu erweitern und den Lichtdurchlass zu erhöhen. In den so entstehenden unterteilten Rahmen wurden jeweils angepasste Einzelfenster eingesetzt. Somit wurde es auch möglich Belichtung- und Belüftungsfunktionen auf verschiedene Einzelfenster aufzuteilen. Entsprechend konnten unterschiedliche Verschlussmethoden genutzt werden (Fensterflügel unten, Festverglasung oben; häufig auch: massiver Holzladen unten, mit dünnem gegerbten Leder bespannter feststehender Holzrahmen oben). Fehlt der mittlere Pfosten wird das teilende Kämpferholz namensgebend (Querstockfenster).

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  Steinkreuzfenster mit Butzenscheiben
  

  
  

  
  

Maßwerkfenster |

Maßwerkfenster der Gotik

Die Gotik gestaltete die Fenster bei Kirchenbauten mit zusätzlichem filigranem Mauerwerk, dem Maßwerk, das in die Fensteröffnung eingebaut war und auch Aufgaben eines steinernen bzw. schmiedeeisernen Fensterrahmens übernahm. Maßwerkfenster waren in der ursprünglichen Ausführung als bunte Bleiglasfenster konzipiert und wesentlicher Bestandteil der gotischen Raumkonzeption in Sakralbauten.

In der Renaissance wurde das Fenster, bei entsprechender Größe, durch einen vertikalen Stab aus Stein gestützt, teilweise durch einen weiteren horizontalen Stab, was dann das sogenannte Steinkreuzfenster ergab.

Ähnliche Formen entwickelten sich im arabisch-indischen Raum, in dem die Fenster durch kompliziertes Filigran blickdicht aber lichtdurchlässig verschlossen sind.

Steinernes Schiebefenster |

Steinernes Schiebefenster, etwa 18./19. Jahrhundert

Steinerne Schiebefenster wurden vor allem in ländlichen Gegenden für die Gewölbekellerbelüftung eingesetzt. Bei Kälte wurde es einfach zugeschoben. Ein Lichteinfall war nicht notwendig.

Rahmen- und Flügelfenster |

Fensterzarge mit leerem Fensterrahmen. Erkennbar: Reste des Fensterkitts

Eine wichtige Entwicklung des Fensterbaus war der Fensterrahmen. Hier ist die Scheibe nicht mehr direkt an den eigentlichen Stock angeschlagen, sondern in eine Rahmenkonstruktion (Blendrahmen) eingefasst, die die Versiegelung der Passerfuge mit Fensterkitt erlaubt. Blendrahmen nennt man ihn, weil er im Prinzip dem eigentlichen tragenden Blindstock vorgebaut ist. Um die Montage zu vereinfachen sind Blindstock und Blendrahmen bei modernen Fenstern meist nicht separat ausgeführt. Der Rahmen ist neben der Art der Verglasung für die Energiebilanz des Fensters entscheidend.

Mit dem Rahmenfenster sind sowohl über Angeln bewegliche Flügel möglich, kippbar in der Senkrechte als Kippfenster, senkrecht drehbar als Drehfenster, oder vollständig zu öffnen als Flügelfenster, wie auch Schubfenster – vorher war nur möglich, die Fensteröffnung entweder lichtdurchlässig (früher: Pergament und andere Häute, Papier in Asien, und Ähnliches, dann mit Fensterglas) zu schließen, oder offenbar (mit Fensterläden, oder als hölzerner Schuber).

Neben dem einflügeligen Fenster sind auch zweiflügelige Fenster möglich. Diese können mit oder ohne Zwischenpfosten ausgeführt sein. Ohne Zwischenpfosten schlägt einer der Flügel, der Stulpflügel, direkt in den anderen Flügel ein.
Es gibt auch dreiflügelige Konstruktionen, wobei der mittlere feststehend, als Stulpflügel oder als einzelner Flügel ausgebildet sein kann.

Zargenfenster |

Eine weitere wichtige Entwicklung des Fensterbaus war die Fensterzarge (umgangssprachlich „Fensterstock“ genannt), die zur Entwicklung des Zargenfensters geführt hat. Das Zargenfenster erlaubt die Trennung von Blindstock und eigentlichem Fenster, und einen sauberen winddichten Anschlag mit Falz.

Zargenfenster sind in Holz- und im Steinrahmen möglich. Sie haben im Laufe der Neuzeit das Steinrahmenfenster vollständig verdrängt, indem auch in Steinrahmen eine Holzzarge eingesetzt wurde. Holzzargen wurden ihrerseits durch Kunststoff und Verbundwerkstoff weitgehend ersetzt. Bei Ställen und Industriebauten werden auch Rahmen und/oder Zargen aus Stahlprofilen, Schmiedeeisen oder Gusseisen verwendet.

Bis etwa 1700 schlugen die Fensterflügel ohne Überschlag stumpf oder mit einfachem Falz in die Zarge ein, sodass Flügel und Rahmen oberflächenbündig in einer Ebene liegen.^[2]

Historische Fensterverglasungen |

Beginn der Verwendung von Glas |

Frühmittelalterliches Schiebefenster (Rekonstruktion) mit Rohhaut-Füllung

Schiebefenster im Kaldenkirchener Gartenhaus, auf einem Gemälde von August von Brandis

Spätestens seit dem 1. Jh. v. Chr. verwendeten die Römer Glas. Zunächst handelte es sich dabei um bis zu 80 cm × 80 cm große Scheiben, die auf einer Seite rau, daher nicht durchsichtig waren. Erst im 2. Jh. n. Chr. kam Glas auf, das auf beiden Seiten eine glatte Oberfläche hatte.

Bis ins späte Mittelalter bestand die transparente Füllung der Öffnung – wenn denn eine solche überhaupt vorhanden war – im Allgemeinen aus Materialien wie gegerbter und geölter tierischer Haut (Pergament) oder Leinenstoff. Zum Schutz gegen Kälte und Wind brachte man an den Fensteröffnungen meist hölzerne Läden an.

Jedenfalls nördlich der Alpen wurde Fensterglas aber nur vereinzelt eingebaut, so seit dem 5. Jh. im Kirchenbau.^[3]
Zu einer breiteren Verwendung kam es erst im 12. Jahrhundert^[4], als es sich als besonderer Luxus hin und wieder auch in Privathäusern fand. Noch im 15. Jh. war es aber auch in Städten keineswegs selbstverständlich.^[3]

Fensterglas dient auch als Trägermaterial für Glasmalerei oder wird bunt eingefärbt zu Ornament-Glas und Glas-Mosaiken zusammengefügt. Seit der Gotik werden mit dieser Technik Kirchenfenster, später auch Fenster an Profanbauten gestaltet.

Die Herstellung großer Glastafeln ist erst seit der Industrialisierung möglich. Deshalb wurden Fensterscheiben jahrhundertelang aus mehreren kleineren Glasstücken zusammengesetzt.

Sprossenfenster |

Sprossenfenster des Art nouveau: L'atelier du maître-verrier Sterner in der Rue du Lac 6, Ixelles. Architekt: Ernest Delune, 1904, Brüssel

Die einzelnen Glasstücke (Scheiben) sind beim Sprossenfenster kleiner als die Fläche des Fensterflügels. Zwischen den einzelnen Scheiben befinden sich zur Verbindung schmale Stäbe aus Holz oder Metall, die Sprossen. Da Glasscheiben im 19. Jh. noch nicht in jeder Größe verfügbar waren, behalf man sich bei großflächigen Verglasungen durch Aufteilung mit Sprossen. Die Gliederung der Fensterflächen entwickelte sich zu einem Gestaltungselement, das besonders im Jugendstil zum Teil sehr aufwändig wurde.

Bleiglasfenster |

Das Bleiglasfenster ist aus vielen einzelnen Glasstücken zusammengesetzt. Diese werden von H-förmigen Bleiprofilen zusammengehalten, die miteinander verlötet sind. Bleiprofil kann leicht gebogen werden, sodass nahezu beliebige Glasflächen möglich sind.
Auch die einzelnen Stücke der Glas-Mosaiken werden mit dieser Technik verbunden.

Butzenscheiben sind kleine, rund gedrehte Glasscheiben, die mit Bleistegen und kleinen Füllstücken zusammengesetzt werden, eine spezielle Form der Bleiverglasung.

Einfachfenster |

Das Einfachfenster ist die älteste Ausführung. Die Flügel sind außen oder innen angebracht, manchmal mit einem Fensterladen oder einem Jalousieladen mit der ausspreizbaren Sprossung kombiniert.^[5]

Das Einfachfenster war bis 1820 die Regel und das Doppelfenster nur in Ausnahmefällen anzutreffen.
Seit den 1950er-Jahren wurden doppeltverglaste, dann thermoverglaste Einfachfenstertypen entwickelt, sodass das Einfachfenster zurzeit in Europa wieder der am häufigsten verbaute Fenstertyp ist.

• Einfachfenster mit Einscheibenverglasung sind bei beheizten Neubauten in Deutschland nicht mehr zugelassen.^[6]


• Einfachfenster mit Mehrscheiben-Isolierverglasung (Isolierglasfenster): verbreitetes Standardfenster

Doppelfenster |

Möglichkeiten der Verbindung |

Die dritte wichtige Komponente zum modernen Fenster ist die Idee, an einer Zarge mehrere Fenster hintereinander anzuschlagen oder mehrere Glasscheiben in einen Fensterflügel zu montieren, um mit dem entstehenden Zwischenraum zusätzliche Wärmedämmung zu erreichen.

Ein Doppelfenster kann höhere Anforderungen an Wärmedämmung, Winddichtheit und Schallschutz erfüllen.

Vorfenster oder Winterfenster |

Zusätzliches Fenster für die Wintermonate; früher üblich, heute jedoch fast verschwunden.

Das Vorfenster oder Winterfenster ist eine zusätzliche Fensterkonstruktion, die bei Bedarf in der kalten Jahreszeit von außen oder von innen vor das eigentliche Fenster eingesetzt wird. Der Rahmen kann mit wenigen Schrauben oder Haken befestigt werden. Das Vor- oder Winterfenster schafft ähnlich wie ein dichtschließender Fensterladen einen wärmedämmenden Luftraum.

Der Aufbau ähnelt einem Doppelfenster. Historische Winterfenster gibt es heute nur noch selten: „Durch diese Vorfenster, deren praktischen Nutzen wohl niemand bezweifelt, wird das Äußere des Hauses in keiner Weise verschönert.“^[7] Grund für diese Aussage war wohl die doch einfach gewählte Konstruktion und die reduzierte kunsthandwerkliche Bearbeitung dieser rein dem Nutzen dienenden Fenstern.

In der Denkmalpflege werden innere Vorfenster empfohlen, wenn einfach verglaste historische Fenster energetisch verbessert werden sollen. Außenliegende Vorfenster finden gelegentlich Verwendung, wenn wertvolle bauzeitliche Fenster vor der Witterung geschützt werden sollen. Dafür ist jedoch der Denkmalwert der Fenster sehr hoch einzuschätzen, da hierdurch die Ansicht der historischen Fassade verändert wird.

Der älteste Befund von Doppelfenstern aus dem Jahre 1695 ist noch heute am Oberen Schloss in Öpfingen bei Ulm zu finden. Das einfache Fenster wurde durch ein vorgesetztes Winterfenster zum Doppelfenster erweitert.^[8] Die Fensteröffnung wird mit zwei hintereinander angeordneten Einscheibenfenstern geschlossen.

Kastenfenster |

Kastenfenster

Die beiden separaten, starren Rahmen des Doppelfensters sind hier konstruktiv zusammengefasst. Es ergibt sich ein geschlossener, kastenförmiger Hohlraum zwischen den beiden Glasflächen und dem Rahmen.

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  Hamburger bzw. Grazer Fenster (auch Grazer Stockfenster): Äußere Flügel schlagen nach außen, innere Flügel schlagen nach innen auf.^[9]


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  Altberliner bzw. Wiener Kastenfenster (auch Wiener Stockfenster): Beide Flügel schlagen nach innen auf.

Bei der letzteren Konstruktion muss das äußere Fenster kleiner sein als das innere, sodass es komplett durch dessen lichte Weite passt. Vorteil des Altberliner bzw. Wiener Fensters ist, dass das geöffnete Fenster nie im Wetter steht, und dass die einzelnen Fenster weniger als ihre lichte Breite voneinander entfernt sein können – während bei nach außen zu öffnenden Fensterflügeln diese im Offenstand jeweils an der Außenwand neben die des Nachbarfensters schlagen müssen: sonst müsste man beim Schließen eine entsprechende Reihenfolge einhalten. Vorteil des Hamburger oder Grazer Fensters ist, dass die innere Laibung frei bleibt, wodurch die Fensternische gut benutzbar ist. Oftmals gibt es die Möglichkeit, die äußeren Flügel im Sommerbetrieb durch Fensterläden (in Österreich auch „Balken“ genannt) zu ersetzen.

Als Fensterglas wurde früher oft Ziehglas verwendet, das mit Leinöl-Fensterkitt im Fensterfalz festgehalten wurde.

In der Denkmalpflege wird der Umbau historischer Einfachfenster zu Kastenfenstern empfohlen. Hierdurch können die alten Fenster erhalten bleiben, während gleichzeitig die Wärmedämmung erheblich verbessert wird. Das innere Fenster muss dabei nicht unbedingt mit einer dem äußeren, historischen entsprechenden Teilung versehen sein, was die Kosten für den Umbau reduziert.

Zargen-Doppelfenster |

Das Zargen-Doppelfenster unterscheidet sich vom Kastenfenster dadurch, dass die Fensterflügel der äußeren und der inneren Fensterebene an einem einzigen Zargenrahmen so angeschlagen sind, dass die äußeren Flügel nach außen und die inneren nach innen aufschlagen.^[10]

Verbundfenster |

Das Verbundfenster ist eine Weiterentwicklung des Doppelfensters und stellt den Übergang zum modernen Einfachfenster mit Isolierverglasung dar. Beide Flügel werden miteinander verbunden und haben einen gemeinsamen Drehpunkt im Fensterrahmen. Dieser Fenstertyp weist ausreichend gute Werte beim Wärmeschutz auf, da die Luftschicht zwischen den Fensterebenen einen Wärmedurchgang (Wärmetransmission) von innen nach außen verringert (gute Fensterdichtung vorausgesetzt). Zum Öffnen des Fensters wird nur noch ein verbundener Flügel geöffnet, zum Putzen kann der Verbundflügel aber geöffnet werden. Verbundfenster wurden bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelt,^[11] konnten sich aber erst nach dem Zweiten Weltkrieg durchsetzen. Seit der Marktreife von deutschen Isolierglasscheiben im Jahr 1959 wurden Verbundfenster immer mehr von Isolierglasfenstern verdrängt.^[12] Verbundfenster sind nicht zu verwechseln mit Verbundglas.

Blindfenster |

Wegen der Fenstersteuer zugemauerte Fenster in Southampton, England

Es ist keine Wandöffnung, sondern nur eine Wandnische. Es gibt für die Anbringung von Blindfenstern gestalterische Gründe, wie ein einheitliches Fassadenbild, aber auch statische Gründe, da eine Fensteröffnung wie auch eine Fensternische mit einem Lastverteilungswinkel von 60° Auflasten um die Öffnung herumleitet und in den Randbereichen abgibt.

Blindfenster können bereits ursprünglicher Bestandteil des Gebäudes sein, wenn sie zugunsten einer regelmäßigen Fassadengestaltung angebracht wurden, weil der Grundriss des Gebäudes an dieser Stelle kein echtes Fenster zuließ -- oder auch weil die Besteuerung von Gebäuden von der Anzahl der Fenster abhängig sein konnte. Sie ergeben sich aber häufig bei späteren Umbauten des Gebäudeinneren. Manchmal werden Blindfenster mit einer aufgemalten Sprossenteilung versehen, die derjenigen der übrigen Fenster entspricht. Dadurch soll der optische Eindruck verbessert und das Erscheinungsbild des Blindfensters dem der echten Fenster des Gebäudes angeglichen werden. Dies gelingt aber nur bei entsprechend sorgfältiger Ausführung der Malerei.

Entwicklung in den letzten 100 Jahren |

Gründerzeit |

Gründerzeitfassade mit besonders vielen verschiedenen Fenstern, Radebeul 1902

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster in Doppelkastenbauweise verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Gusseisen versehen.
Es wurden regional gleiche Standardmaße verwendet.

Neue Sachlichkeit |

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster als Verbundfenster verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Stahlprofilen versehen.
Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt, z. B. den Frankfurter Normen des Neuen Frankfurt.

Einbau des bis dahin in Europa unüblichen Schiebefensters.

1950er Jahre |

Wirtschaftswunder |

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster in Doppelkastenbauweise verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Stahlprofilen versehen.
Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt.
Einbau des in Europa unüblichen Schiebefensters.

1954: Entwicklung des ersten Kunststofffensters |

Heinz Pasche entwickelte gemeinsam mit der Firma Dynamit Nobel aus Troisdorf das erste Kunststofffenster. Pasche war Metallbauer und wollte über einen Metallrahmen einen Kunststoffüberzug, der wetterfest und unempfindlich war. Die Firma Dynamit Nobel war damals schon für seine Entwicklungen am Kunststoffmarkt bekannt und verfügte über diverse Extruder. Daraus ging dann die Firma Trocal hervor, die 1954 das erste Kunststofffenster serienmäßig auf den Markt brachte.^[13]

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  Fensterzeile in Frank Lloyd Wrights Louis Penfield House (1955)
  

  
  

  
  


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  Frank Lloyd Wright hat Fensterbänder vielfach um Ecken herum geführt (Louis Penfield House)
  

  
  

  
  


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  Größtes Holzfenster Europas an St. Elisabeth, Opladen 1957
  

  
  

  
  

1970er und 1980er Jahre |

In Wohngebäuden wurden Holz-, Aluminium- und Kunststofffenster als Einfachfenster mit Doppelverglasung (z. B.: 4-12-4) verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden mit Holz-, Aluminium-, Stahl- und Kunststofffenstern versehen.
Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt.
Verbreitung von Kunststofffenstern.

1990er Jahre bis heute |

Die Fenstersysteme unterscheiden sich in den einzelnen Ländern relativ stark, nachfolgend sind Fenster für den zentralen Teil Europas beschrieben:

Ab Mitte der 1980er Jahre dominieren eindeutig Isolierglasfenster – Einfachfenster mit einer 2-Scheiben-Isolierverglasung und einem Drehkippbeschlag. Durch Metallbedampfung einer der beiden Scheiben wird die Wärmedämmung des Glases wesentlich erhöht. Kunststofffenster gewinnen starke Marktanteile. Holzfenster werden im Gegenzug außen mit Alu-Rahmen verblendet, um den nötigen Witterungsschutz zu erreichen. Ab Anfang der 2000er Jahre werden Dreifach-Isoliergläser mit immer besserer Wärmedämmung gebaut, die Wärmedämmung der Fenster wird gesteigert und ermöglicht den Bau von Niedrig-Energie- und Passivhaushäusern.
Sowohl im Wohnhausbau als auch bei Nutzbauten werden Fensterelemente großzügig eingesetzt, der Anteil von Glas an der Außenfläche nimmt stark zu.

Große Fenster mit Isolierverglasung oder Wärmeschutzverglasung für Bauwerke konnten bis ca. 1990 nur als ebene Scheiben hergestellt werden. Weiterentwickelte Fertigungsverfahren der Glasindustrie ließen nun auch gewölbte Scheiben wie im Automobilbau üblich zu.
Fenster sind keine reinen Wandöffnungen mehr, sondern werden baukonstruktiv wie modularisierte Fassaden betrachtet. Dabei sind Fertigungsvorgaben, statische Bedingungen, die Funktion und die Baunormen zu berücksichtigen. Grundlage für ein neues Fenster sind meist Baukastensysteme, das heißt, die Fensterprofile und das Zubehör sind schon erprobt und aufeinander abgestimmt, sie werden nur noch auf die korrekte Länge gebracht und zusammengesetzt.

Bei modernen Gebäuden wie dem Sony-Center in Berlin spricht man häufig von „Elementfassaden“, da hier direkt Fenster an Fenster montiert werden. Gelegentlich werden horizontal aufgereihte Fenster auch als „Bandfenster“ oder „Fensterbänder“ (engl. ribbon windows) bezeichnet.^[14]

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  Fensterfassade am Berliner Sony Center
  

  
  

  
  


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  Anbau der Tiefburgschule in Heidelberg-Handschuhsheim
  

  
  

  
  

Fenster in angelsächsischen Ländern |

In Wohnhäusern in Großbritannien und den Vereinigten Staaten werden traditionell oft Schiebefenster mit zwei Fensterflügeln in liegendem Format verwendet. Moderne Varianten sind meist aus PVC gefertigt, seltener aus GFK oder Aluminium. Zum Lüften können sie häufig angekippt und zum Putzen in der Regel aufgeklappt werden. Die Fensterkreuze sind heute meist rein dekorativ und werden zwischen zwei Glaslagen montiert. Amerikanische Schiebefenster werden häufig mit einem Fliegengitter geliefert.^[15] Bei hochgeschobenem Flügel kann in die Öffnung in der heißen Sommerzeit ein Klimagerät eingehangen werden.

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  Raum mit traditionellem amerikanischen Schiebefenster
  

  
  

  
  


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  traditionelle amerikanische Schiebefenster, mit Fensterkreuz
  

  
  

  
  


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  Schiebefenster mit eingehängtem Klimagerät
  

  
  

  
  

Gestaltung und Gliederung |

Arten |

Je nach Bauart, Material und Einbauort des Fensters unterscheidet man die folgenden Fenster:

Nach Material

• Alufenster


• Holzfenster


• Holz-Aluminiumfenster


• Kunststofffenster


• Kunststofffenster mit Aluminium-Vorsatzschale


• Stahlfenster

Nach Einbauort

• Kellerfenster (unterhalb des Erdgeschosses)


• Außenfenster


• Eckfenster, Erkerfenster mit gekrümmten oder rahmenlos über Eck aneinander stoßenden Scheiben


• Fassadenanschlussfenster


• 
  Dachfenster bzw. Dachflächenfenster oder Lichtkuppel
  


• Einsatzelement in Pfosten/Riegelfassaden


• Innenfenster zum Treppenhaus, zum innenliegenden Bad oder sonstigen Räumen

Nach Eigenschaften

• Schallschutzfenster


• Passivhausfenster


• Wärmeschutzfenster


• Sonnenschutzfenster


• Sicherheitsfenster

Nach Aufteilung

Je nach Größe der Maueröffnung (Fensterlichte) besteht das Fenster aus mehreren einzelnen Elementen

• einflügliges Fenster


• 
  Flügelfenster: Es gibt mindestens zwei bewegliche Elemente; meist zwei nebeneinander angeordnete Drehflügel.


• 
  Oberlichter: oberer Teil eines horizontal geteilten Fensters, oft als Kippflügel oder fest verglast; meist kleiner als das Hauptfenster.


• 
  Unterlichter: unterer Teil eines horizontal geteilten Fensters; oft fest verglast und weniger hoch als das Hauptfenster.


• 
  mehrflügelige Fenster oder Fensteranlage
  

Zubehör |

• Fensterbänder, Fensterbeschläge, Oliven
  


• 
  Fensterbrett innen und/oder außen (außen auch Sims genannt)


• feste oder bewegliche Sonnenschutz- und Verschattungsanlagen


• 
  Fensterläden sind wichtige Gestaltungselemente der Gebäudefassade; sie bieten auch Wetter-, Sicht-, Sonnen- und Einbruchsschutz


• 
  Jalousien, innen- und außenliegend


• Verdunkelungsanlagen, Vorhänge


• Sonnenschutzfolien


• Fliegengitter


• Lichtröhre


• Lüftungselemente (die z. B. in gebohrte oder gefräste Lüftungsöffnungen eingesetzt werden)

Baukonstruktive Eigenschaften |

Öffnungsarten des Flügels |

Schwingflügel

Fensterflügel werden nach den Bewegungsmöglichkeiten beim Öffnen unterschieden:

• 
  Drehfenster: vertikale Drehachse


• 
  Kippfenster: horizontale Drehachse unten


• 
  Drehkippfenster: Durch einen Hebelgriff oder durch mehrere Riegel kann zwischen Kipp- und Drehfunktion gewählt werden.


• 
  Kipp-Oberlicht-Fenster: öffnet einwärts an unterer Drehachse


• 
  Klappfenster: schlägt an oberer, horizontaler Drehachse meist nach außen auf (um den Eintritt von Regenwasser zu verhindern). Auch als Senkklappfenster möglich.


• 
  Klapp-Oberlicht-Fenster: öffnet auswärts an oberer Drehachse


• 
  Schiebefenster horizontal schiebend (als Parallel-Schiebe-Fenster, Parallel-Schiebe-Kipp-Tür, Hebe-Schiebe-Tür, Hebe-Schiebe-Kipp-Tür)


• 
  Schiebefenster/-Tür mit PAS Funktion (Parallel-Ausstell-Schiebe mit Soft-Close)


• 
  Schiebefenster vertikal schiebend, zur erleichterten Öffnung meist mit Gegengewichten an Seilzügen


• 
  Schwingfenster: Der Schwingflügel dreht um eine horizontale Drehachse. D.h. bei geöffnetem Fenster steht nur der halbe Flügel in den Raum.


• 
  Faltfenster (siehe auch Falttüren)


• 
  Lamellenfenster: Schmale Glasstreifen (mit oder ohne eigene Einfassung) drehen um eine mittige Drehachse an ihren Schmalseiten (ähnl. einer Jalousie).


• 
  Fest im Blendrahmen/festverglastes Fenster, allg. Festverglasung


• 
  Wendefenster: Dabei dreht sich der Wendeflügel um eine senkrecht liegende Drehachse, diese kann mittig oder außermittig angeordnet sein. Vorteil: Bei geöffnetem Fenster steht der Flügel nur mit halber Flügelbreite in den Raum.

Nach innen öffnende Drehkippfenster sind der in Deutschland heute überwiegende Standard, da sie einfach zu bedienen und zu reinigen sind. In Norddeutschland und den nordischen Ländern werden vielfach noch nach außen öffnende Fenster verwendet, welche den Vorteil haben, dass der Fensterflügel bei stärkerem Winddruck an den Rahmen angepreßt wird, wodurch sich die Lüftungswärmeverluste verringern.

Vertikalschiebefenster sind beispielsweise in Großbritannien verbreitet.

Vertikalschiebefenster mit Gegengewichten

Die Bedienung von Fenstern geschah ursprünglich über Vorreiber und Griffoliven. Später verbreiten sich außenliegende Gestänge (Espagnolette und Treibstangenverschluss), die es ermöglichten, den Fensterflügel mit einer Handbewegung an drei Stellen zu arretieren. Inzwischen werden die Gestänge verdeckt in Beschlagsnuten eingelassen und über Eckumlenkungen kann eine Verriegelung an mehreren Seiten des Fensterflügels zugleich stattfinden.

Die Öffnung von hochliegenden Oberlichtern geschieht über Handhebel mit Gestänge oder über elektromechanische Aktoren und Fernbedienung.

Einbau |

Bei allen Qualitätsmaßnahmen am Fenster sind die Anschlüsse Blendrahmen zum Mauerwerk ein wesentliches Detail, die bei ungenügender Ausführung die Wirkung hochwertiger Fensterkonstruktionen entwerten. Die Abdichtung erfolgt mittels in Verwahrschienen befestigter Kunststofffolien, bituminösen Fugenabdichtungen und kleinen Konstruktionen über Hanf- oder Sisalbänder oder 2-Komponenten-Montageschaum.
Die Befestigung erfolgt zumeist über Spreizdübel oder Mauerpratzen oder mit Metalllaschen aus gekröpftem Flachstahl, sogenannten Fensterankern.

Auch werden spezielle Fensterbauschrauben zur Befestigung verwendet. Dabei wird mit einem etwas kleineren Bohrer vorgebohrt. Die Schraube schneidet sich ihr Gewinde zunächst in den Rahmen und dann in den Stein. Diese Art der Befestigung hat den Vorteil, dass kein Zug auf den Rahmen ausgeübt wird.

Grundsätzlich sollte allerdings in der heutigen Zeit nach RAL montiert werden. Nur so kann eine langfristige Nutzungsdauer der Fenster gewährleistet werden. Dabei gilt der Grundsatz: Innen dichter als außen.

Materialien |

Querschnitt durch ein Kunststoff- bzw. Holzfenster für Passivhaus-Anwendungen

Schnittzeichnung durch einen Fensterriegel (Espagnolettenverschluss)

Mögliche Rahmen- und Flügelmaterialien – auch miteinander kombiniert – sind:

• Holz


• Aluminium


• Kunststoff


• Stahl


• Schmiedeeisen


• Gusseisen


• Blei

Holz ist der älteste Werkstoff für Fenster. Die gute Wärmedämmung und leichte Bearbeitbarkeit sind die wichtigsten Vorteile. Holz bedarf allerdings der Pflege, um seine Witterungsbeständigkeit zu gewährleisten. Bis in die 1950er Jahre wurden vor allem Leinöl und Leinölfarbe verwendet, um Holz vor Witterungseinflüssen zu schützen.^[16][17] Moderne Beschichtungssysteme reduzieren zwar den früher üblichen Wartungsaufwand, verkürzen aber die Haltbarkeit und Lebensdauer heutiger Fenster erheblich.^[18]Holz-Aluminiumfenster. verbinden eine witterungsbeständige Außenhülle mit dem wohnlichen Charakter des Holzes innen. Dabei sind die tragenden Teile des Fensters aus Holz und es wird eine Aluminiumschale außen vorgeblendet.

Aluminiumfenster werden aufgrund ihrer Strapazierfähigkeit und der guten statischen Eigenschaften vor allem in öffentlichen Gebäuden und Büros verbaut. Für Glasfassaden sind ebenfalls Aluminiumprofile üblich. Zur Wärmedämmung werden bei Isolierverglasung Innen- und Außenschale durch Kunststoffstege getrennt („thermische Trennung“).
Aluminiumfenster zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Aluminium ist langlebig, robust und wartungsarm.


• Bauxit-Erz, der Grundstoff zur Aluminiumproduktion, ist in ausreichenden Mengen vorhanden.


• Aluminium kann sehr leicht bearbeitet und in Form gebracht werden.


• Alu-Fenster sind äußerst witterungsbeständig.


• Alu-Fenster sind besonders dort empfehlenswert, wo häufige Wartungen und Reparaturen vermieden werden sollen (Glasfassaden).


• Alu-Fenster sind im Gegensatz zu Holzfenstern sehr leicht und belasten die Statik eines Gebäudes kaum.


• Alu-Fenster sind nicht brennbar.

Aluminiumfenster besitzen im Allgemeinen allerdings eine schlechte ökologische Bilanz, da die Herstellung sehr energieintensiv ist.

Kunststofffenster enthalten im Innern des Rahmens und des Flügels meist Verstärkungen aus Aluminium, Stahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Nachteilig ist eine relativ große Rahmenstärke im Verhältnis zur Glasfläche, was sich ungünstig auf den thermischen Gewinn durch die Sonneneinstrahlung auswirken kann (vorausgesetzt, dass Wintersonne durch das Fenster scheint).

Stahlprofile werden gelegentlich noch für einfache Fenster ohne Ansprüche an Wärme- und Geräuschdämmung verwendet. In Ausführungen mit thermischer Trennung werden sie aufgrund ihrer hohen Festigkeit auch in öffentlichen Bereichen mit erhöhten Beanspruchungen eingesetzt.

Bauphysikalische Eigenschaften |

→ zu bauphysikalischen Eigenschaften historischer Fenster siehe auch: Fensterinstandsetzung

Überblick |

Beim EnEV-Nachweis fließen Fenster in den Transmissionswärmeverlust und in die solaren Wärmegewinne ein. Weiterhin muss die natürliche Belichtung nachgewiesen werden sowie der sommerliche Wärmeschutz. Sollte dieser Nachweis nicht erreicht werden, sind am Fenster außenliegende Beschattungselemente vorzusehen.

An Fenster werden folgende Anforderungen gestellt:

• natürliche Belichtung. Für jede Raumnutzungsart gibt es einen Berechnungsschlüssel, der die erforderliche natürliche Belichtung regelt.


• natürliche Belüftung


• Wetterschutz


• Wärmeschutz


• solare Wärmegewinne


• Sonnen- und Sichtschutz


• Schallschutz


• Brandschutz. Es werden spezielle Brandschutzgläser als auch spezielle und geprüfte Rahmenkonstruktionen eingesetzt, siehe Feuerwiderstand.


• Schutz gegen Einbruch und ggf. Beschuss. Einbruchssicherheit
  


• Durchbruch- und Ausbruchschutz


• Sichtschutz. Der Sichtschutz beispielsweise durch Verspiegelungen, Milchglas oder Ornamentglas, auch die Sichtfreigabe ist gesetzlich geregelt (Arbeitsstättenrichtlinie).

Fenster eines alten Rosentaler Holzhauses, Kärnten, Österreich

Winddichtigkeit und Luftwechselrate |

Historische Holzfenster garantierten einen Luftwechsel. Dieser stellte den hygienischen Mindestluftwechsel sicher, sodass die heute häufig auftretenden Schimmelprobleme vermieden wurden.

Inzwischen sind Gummilippendichtungen, die eine sehr hohe Luftdichtigkeit garantieren, Standard. Ohne Öffnen des Fensters ist eine ausreichende Lüftung nicht mehr gewährleistet, deshalb werden vermehrt auch in Einfamilienhäusern mechanische Lüftungsanlagen erforderlich.

Die Entfeuchtung des Raumes geschieht normalerweise durch Lüften. Ist diese nicht ausreichend, dann kann Feuchtigkeit in der Raumluft an kalten Bauteilen kondensieren. Bei einfach verglasten Fenstern ist die Glasscheibe die kälteste Oberfläche und die Luftfeuchtigkeit schlägt sich an der Scheibe sichtbar nieder. Wird ein derartiges Fenster durch ein modernes wärmegedämmtes Fenster ersetzt, dann liegen mit großer Wahrscheinlichkeit die kältesten Stellen / Flächen des Raumes anschließend woanders, beispielsweise an Wärmebrücken rund um den Fensterrahmen, die dadurch nass werden und zu Schimmel neigen.

Überprüft werden all diese Merkmale bei akkreditierten Prüfinstituten (z. B. Institut für Fenstertechnik (IFT) in Rosenheim).

Siehe auch: Sturmhaken

Schallschutz |

→ zum Schallschutz historischer Kastenfenster siehe auch: Fensterinstandsetzung

Fenster als schwächstes Glied reduzieren das Schalldämmmaß schwerer Außenwände erheblich.
Die Abschwächung des Schalldämmwertes der Wand wird in der Bauphysik in einer Formel mit dekadischem Logarithmus berechnet.
Der Geräuschpegel des Straßenverkehrs kann tabellarisch erfasst^[19] werden, um daraus das notwendige Schalldämmmaß des Fensters zu ermitteln.

Durch Verbundglasscheiben mit speziellen schallschluckenden Folien wird die innere Dämpfung der Scheibe erhöht, damit das Schalldämmmaß erhöht. Vor einigen Jahren wurde der Scheibenzwischenraum mit einem Gas, welches schwerer als Luft ist, gefüllt beispielsweise SF₆. SF₆ ist aber wegen seiner ozonschädigenden Eigenschaften aufgrund des Kyoto-Protokolls zum Klimaschutz in den meisten europäischen Ländern mittlerweile verboten. Stattdessen werden nun Argon oder Krypton verwendet.

Weitere Verbesserungen im Schallschutz können erreicht werden durch:

• die Erhöhung der Masse von Fensterscheibe und -rahmen


• die Kombination von einer stärkeren mit einer dünneren Glasscheibe


• Vergrößerung des Abstands zwischen den Scheiben


• mehrfache Dichtungsebenen zwischen Flügel und Rahmen aus Gummiprofilen
  

Einbruch-, Durchbruch- und Ausbruchschutz |

Allgemeine Anforderungen |

Verglasungen ab einer gewissen Absturzhöhe müssen, wenn eine entsprechende Absturzsicherung fehlt, so ausgeführt werden, wie es die Technischen Regeln für die Verwendung von absturzsichernden Verglasungen (TRAV) vorsehen. Der Höhenunterschied wird als TRAV-Höhe bezeichnet und ist in von Bundesland zu Bundesland verschieden. Sie ist in der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) nachzulesen. Die Verglasung ist in der Regel so aufgebaut, dass innen ein Einscheibensicherheitsglas und außen ein Verbundsicherheitsglas verwendet wird. In Gebäuden, aus denen Personen nicht ausbrechen dürfen (Gefängnisse, geschlossene Krankenhausabteilungen und dgl.), ist es erforderlich, die Fenster durch geeignete Maßnahmen ausbruchsicher zu konstruieren. Auch hier finden einerseits die VSG-Gläser Anwendung und andererseits Beschläge mit erhöhter Festigkeit, abschließbare oder demontierbare Griffe sowie Bänder mit Schutz gegen das Aushängen.

Einscheibensicherheitsglas |

Die Herstellung des thermisch vorgespannte Einscheibensicherheitsglas (ESG) umfasst eine spezielle Wärmebehandlung. Dabei wird eine Glasscheibe gleichmäßig innerhalb von wenigen Sekunden auf >600 °C erhitzt und ebenfalls schnell abgekühlt^[20]. Die charakteristische Spannungsverteilung durch die Erhitzung bewirkt einen Bruch in kleine, stumpfkantige Glasstücke. Neben der Sicherheit bietet ESG im Vergleich zu üblichen Glasscheiben eine erhöhte Biege-, Stoß und Schlagfestigkeit. ESG findet vielerlei Anwendungen beispielsweise in Schwimmbädern und Turnhallen, oder als transparentes Element in Brandschutzverkleidungen, Duschen und Balkontüren.

Verbundsicherheitsglas |

Das Verbundsicherheitsglas (VSG) bietet im Gegenzug zum ESG einen erhöhten Schutz. Die Herstellung von VSG beinhaltet die Erzeugung eines glasklaren Verbunds aus Glasplatten und Folien aus Kunststoff^[21]. Dieses bewirkt eine Reduktion der Splitterbildung der Scheibe im Falle der Zerstörung.

Energiebilanz |

Allgemeines |

Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Staaten zu schildern.

Die derzeit erhältlichen Fensterkonstruktionen bieten unabhängig vom Material gute bis sehr gute wärmedämmende Eigenschaften. Trotzdem ist ein Fenster oft auch heute noch eine Schwachstelle in der thermischen Hülle des Gebäudes, auch wenn sich mit modernen Fenstern das Missverhältnis des Wärmeverlustkoeffizienten zur Außenwand stark angeglichen hat. Dabei wirken sich bei Fenstern auch die solaren Wärmegewinne während der Heizperiode und die Einsparungen von elektrischem Licht durch natürliche Belichtung positiv in der Bilanz aus. Die Herstellung von Glas, Aluminium, Stahl und Kunststoffen ist sehr energieaufwendig, die Verwendung von Tropenhölzern sehr umweltschädigend. Die Energiebilanz des Bauteils Fenster kann nicht ohne die Einbeziehung des Heizsystems beurteilt werden.^[22]

Um besondere Anforderungen an den Wärmedurchgang zu erfüllen, werden besondere Fenstertypen mit einer hohen Isolierwirkung gebaut. Die Verwendung von beschichtetem Mehrscheiben-Isolierglas (MIG) ist heute Standard, da die Energieeinsparverordnung nur so erfüllt werden kann. Zur Erreichung noch besserer Werte werden verwendet:

• Isolierglasfenster mit Dreifach-Isolierglas, das wegen der Dicke und des Gewichts höhere Anforderungen an die Fensterkonstruktion stellt.


• Isolierglasfenster mit vorgeblendeter dritter Scheibe: Diese Konstruktion ist mit einem Verbundfenster vergleichbar, bei dem eine Scheibe durch Isolierglas ersetzt ist. Im Zwischenraum können Jalousien geschützt untergebracht werden.


• Isolierglas-Kastenfenster: Aufbau wie bei einem klassischen Kastenfenster, nur dass die beiden Teilfenster keine einfache Scheibe, sondern eine Isolierglasscheibe enthalten.

Isolierglas hat eine begrenzte Lebensdauer, da schon nach der DIN 18545-1 (Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen; Anforderungen an Glasfalze) eine Leckage der Dichtung zwischen den einzelnen Scheiben zulässig ist. Ein Erblinden oder gar das Bilden von Kondensat zwischen den Scheiben ist allerdings eher selten. Die verwendeten Materialien sind mittlerweile so gut, dass dies nur noch vereinzelt vorkommt. Eine Lebensdauer von 30 Jahren und mehr ist keine Seltenheit.

Die Einsparungen im Vergleich zu traditionellen Konstruktionen sind enorm. Vom energetischen Gesichtspunkt her können die mittlerweile von der EnEV geforderten Dämmwerte nur noch mit Isoliergläsern/ Wärmeschutzverglasungen erreicht werden.^[23]

Wärmeschutz |

Schutz vor Auskühlung des Gebäudes, die Anforderung steigt durch erhöhte Energiepreise und gesetzliche Forderungen (EnEV – Energieeinsparverordnung).

Das Isolierglasfenster ist konstruktiv ein Einfachfenster, wobei statt der einfachen Glasscheibe eine Anordnung aus zwei oder mehr Glasscheiben verwendet wird. Diese sind mit einem gasdichten Rahmen, einem sogenannten Glasabstandhalter, untrennbar miteinander verbunden (Mehrscheiben-Isolierglas). Im Scheibenzwischenraum befindet sich Luft oder ein Edelgas, (Argon oder Krypton). Zusammen mit der Anwendung von Wärmestrahlung reflektierenden Schichten ist es gelungen, den Wärmedurchgangskoeffizienten von 3,0 W/(m²·K) bei den frühen Isoliergläsern auf ca. 0,9 bei Zweifach-Wärmeschutzgläsern und auf ca. 0,5 bei Dreischeibenverglasungen zu reduzieren. Mit einer Zweischeiben-Wärmeschutzverglasung können die Energieverluste heute gegenüber einer Einfachverglasung auf ein Fünftel, mit einer Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung auf ein Zehntel gesenkt werden.
Der Wärmeverlust bei herkömmlichen Isolierglasscheiben setzt sich zusammen aus 2/3 Wärmestrahlung und 1/3 Konvektion. Durch den Einsatz von Wärmeschutzverglasung, sogenanntem Low-E-Glas (Low-Emissivity-Glas), lassen sich diese Wärmeverluste stark reduzieren. Wird als Gas Argon verwendet, dann wird dieser Verlust nochmals geringer.

Weiter treten entlang der Glasscheibe sogenannte Wärmebrückenverluste auf (siehe U-Werte). Diese können ebenso durch den Einsatz von geeigneten Glasabstandhaltern, wie z. B. warmen Kanten, minimiert werden (siehe Glasabstandhalter)

Der Rahmen muss aufgrund des höheren Gewichtes und der nur geringen zulässigen Verbiegung des Isolierglases (aufgrund der sonst auftretenden Scherbelastung im Randverbund) stabiler gebaut sein als ein Rahmen für eine Einscheibenverglasung. Der Rahmen sollte den gleichen Wärmedurchlasswiderstand, wie die eingesetzte Verglasung haben. Bei hochdämmenden Gläsern hat regelmäßig der Rahmen und bei schlecht dämmenden Gläsern die Verglasung einen geringeren Wärmedurchlasswiderstand.

U-Werte eines Fensters |

Der gesamte Wärmedurchgangskoeffizient eines Fensters setzt sich aus dem U-Wert des Glases und dem U-Wert des Rahmens zusammen. Dabei werden folgende Bezeichnungen verwendet:

• Uw-Wert (w=window) → gesamter U-Wert


• Ug-Wert (g=glazing) → U-Wert der Verglasung


• Uf-Wert (f=frame) → U-Wert des Rahmens

Der U-Wert wird in W/(m²·K) angegeben. Der Gesamt-Uw-Wert eines Fensters wird aus drei verschiedenen Faktoren berechnet: aus dem Uf-Wert, dem Ug-Wert und dem Übergangsbereich zwischen Verglasung und Rahmen, dieser Wert wird als Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψg (sprich: psi) des Glasrandes bezeichnet. Außerdem muss in die Berechnung natürlich auch die Fenstergröße mit einbezogen werden.

Dabei gilt: Je niedriger der Uw-Wert, umso besser. Ab einem Uw-Wert von 0,8 W/(m²·K) oder besser darf ein Fenster als Passivhausfenster bezeichnet werden.^[24]

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) |

Glasfassade

Durch die Betonung der Wärmedämmeigenschaften des Fensters ist dessen Funktionalität zur Beleuchtung des Raumes bei Altbaurenovierungen eingeschränkt worden. Dies resultiert aus zwei Ursachen:

Rahmenanteil:

Durch Standardisierung der Fensterprofile, größere Fenster und höhere Anforderungen an Wärmedämmung und Dichtheit sind heute übliche Fensterprofile relativ groß. Damit geht immer mehr Glasfläche im Verhältnis zum Rohbaumaß des Fensters verloren. Besonders deutlich ist dies zu sehen bei kleinen modernen Kunststoff-Fenstern an historischen Gebäuden, beispielsweise schmale Seitenfenster von Erkern: Die Glasfläche beträgt hier oft nur noch ein Drittel der Maueröffnung.

Erhöhte Reflexion:

An der Grenzfläche zwischen Luft und Glas werden etwa 4 % des einfallenden Lichtes bei senkrechtem Einfall reflektiert, bei schrägem Einfall jedoch deutlich mehr. Eine Glasscheibe reflektiert wegen zweier Grenzflächen etwa 8 % des einfallenden Lichtes. Eine doppelte Verglasung verliert bereits 15 %, die Dreifachverglasung sogar 22 % des einfallenden Lichtes. Eine Beschichtung der Glasflächen kann die Reflexion noch auf etwa 29 % verstärken.

Dieser Effekt kann bei Neubauten jedoch durch große Glasscheibenabmessungen und einen größeren Glasflächenanteil ausgeglichen werden. Die quantitative Beziehung zwischen der Art des Fensters beziehungsweise der Verglasung und dessen Fähigkeit zur Wärmedämmung wird durch den Wärmedurchgangskoeffizienten beschrieben.

Luftdichte Fenster

Außerdem fordert die EnEV eine dauerhafte luftundurchlässige Gebäudehülle. Deswegen müssen moderne Fenster dicht sein. Die Prüfung der Gebäudehülle auf etwaige Luftdurchlässigkeiten kann mit Hilfe einer sogenannten Luftdurchlässigkeitsmessung durchgeführt werden. Sie ist auch als Blower-Door-Messung bekannt.

Historische Fenster können von den Anforderungen der Energieeinsparverordnung ausgenommen werden, siehe Fensterinstandsetzung#Fensterinstandsetzung und die Energieeinsparverordnung.

Passivhausfenster |

Fenster, die einen Uw-Wert von 0,8 W/(m²·K) oder besser haben, dürfen als Passivhausfenster bezeichnet werden. Diese Werte werden oft durch die Verwendung einer 3fach-Verglasung in Verbindung eines speziellen Glasabstandhalters erreicht.

Mehr zur Verglasung ist unter dem Beitrag Mehrscheiben-Isolierglas nachzulesen.

Glasabstandhalter

Glasabstandhalter werden meistens aus Aluminium gefertigt und halten die Scheiben auf Abstand. Bei Passivhausfenstern werden oftmals Edelstahl-Randverbundsysteme verwendet, die zusätzlich mit Kunststoff ummantelt sind. Auch werden dazu Kompositkunststoffe, die man aus der Zahnmedizin kennt, verwendet. Diese speziellen Abstandshalter werden im Fachjargon warm edge oder warme Kante genannt.

Die verbesserten Uw-Werte eines Fensters werden außerdem noch von weiteren Faktoren beeinflusst:

• Dicke des Profils


• Anzahl der Kammern (bei Kunststofffenster)


• Glasfalzeinstand


• 3. Mitteldichtung

Lüftungskonzept erforderlich

Bei der Verwendung von Passivhausfenstern müssen Architekten und Bauherren ein eigenes Lüftungskonzept entwickeln. Dazu kann z. B. eine sogenannte All-in-one-Wärmetechnik^[25] Verwendung finden. Baut man als Privatmann, kann auf ein solches Lüftungskonzept verzichtet werden. Allerdings sollte man dann daran denken, öfters zu lüften.

KfW-Förderprogramme |

Die Förderprogramme der KfW zielen mitunter auf die verbesserte Wärmedämmung von Fenstern ab. Gefördert werden Baumaßnahmen mit vergünstigten Darlehen oder Zuschüssen. Beantragt werden können die Förderungen sowohl von Privatpersonen, als auch von Wohnungsunternehmen oder Gemeinden. Hierfür gibt es diverse Förderprogramme, die bei der KfW selbst erfragt werden können.

Solarer Wärmegewinn |

Energiegewinn, da durch Glas nicht nur Wärme verloren geht, sondern auch bei günstiger Sonnenausrichtung Energie eingefangen wird. Quantifiziert wird diese Art der passiven Sonnenenergienutzung durch den Energiedurchlassgrad (g-Wert). Dieser Effekt wird im Winter bei großzügig dimensionierten Südverglasungen genutzt, wenn die Sonne flach steht und direkt in den Raum strahlt. Hingegen müssen diese Glasflächen im Sommer, wenn die Sonne steil steht, durch Vordächer, außenliegende Jalousien oder Doppelfassaden beschattet werden, um die Räume vor Überhitzung zu schützen. Nordseitig soll die Fensterfläche gering gehalten werden, z. B.: durch Oberlichtfenster, da hier kein solarer Wärmegewinn möglich ist.

Sommerlicher Wärmeschutz |

Sonnenschutz als Schutz vor sommerlicher Überhitzung, dies ist besonders bei einem großen Fensterflächenanteil in Südausrichtung und typischerweise auch bei Wintergärten von Bedeutung.

Eine Wärmeschutzverglasung ist eine Scheibe mit einer stark reflektierenden Beschichtung. Diese kann aus einer Metallbedampfung oder einer meist nachträglich aufgeklebten Sonnenschutzfolie bestehen.

Außenliegende Jalousien werden oft als wirkungsvolles Verschattungselement eingesetzt. Innenliegende Jalousien sind kein effektiver Wärmeschutz, sondern ein Sichtschutz. Oberhalb des jeweiligen Fensters liegende Balkone oder Vordächer schützen bei richtiger Dimensionierung vor direkter sommerlicher Sonneneinstrahlung und somit vor Überhitzung.

Der Einsatz von schaltbaren Gläsern ermöglicht eine automatische oder nutzergesteuerte Änderung der Licht- und Energiedurchlässigkeit von Verglasungen und damit eine Anpassung an die Intensität der Sonneneinstrahlung.

Literatur |

• Rolf Selbmann: Eine Kulturgeschichte des Fensters von der Antike bis zur Moderne. Reimer Verlag, Berlin 2009.


• Walter Haas, Adolf Reinle, Friedrich Kobler: Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte, Bd. VII (1981), Fenster; Sp. 1253–1466. In: RDK Labor, abgerufen am 21. Mai 2016.

Verwandte Themen |

Ein Bogenfenster vor einer Wandmalerei, die Salvador Dalí zeigt, an einer Häuserwand in Lima (Peru)

Weblinks |

 Commons: Fenster – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Fenster – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikiquote: Fenster – Zitate

• 
  Feuerwehreinsatztaktische Problemstellungen bei der Brandbekämpfung in Gebäuden moderner Bauweise, Forschungsberichte Nr. 154 und 164, Inhalt: Verhalten von Verglasungen bei thermischer Beanspruchung, Verhalten von Verglasungen beim Feuerwehreinsatz, Mechanische Zerstörung von Verglasungen – Forschungsstelle für Brandschutztechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Einzelnachweise |