Noch in den achtziger Jahren wurden „super-energiesparende“ Baustoffe gerne mit dem Hinweis kommentiert, dass man sicherlich das ganze Haus mit einer Kerze heizen könnte. Was damals noch ironisch gemeint war, trifft heute durchaus zu. Vielleicht nicht ganz, denn selbst auf die Kerze können wir mittlerweile verzichten. Hightech-Kollektoren, Photovoltaik, innovative Dämmstoffe für Wand-, Dach- und Bodenflächen, moderne Haustechnik und vor allem intelligente Energieplanung können heute Wohn- und Geschäftsgebäude schaffen, die sogar Energie abgeben
Noch in den achtziger Jahren wurden „super-energiesparende“ Baustoffe gerne mit dem Hinweis kommentiert, dass man sicherlich das ganze Haus mit einer Kerze heizen könnte. Was damals noch ironisch gemeint war, trifft heute durchaus zu. Vielleicht nicht ganz, denn selbst auf die Kerze können wir mittlerweile verzichten. Hightech-Kollektoren, Photovoltaik, innovative Dämmstoffe für Wand-, Dach- und Bodenflächen, moderne Haustechnik und vor allem intelligente Energieplanung können heute Wohn- und Geschäftsgebäude schaffen, die sogar Energie abgeben. Möglich wurden diese Fortschritte der Bautechnik durch bahnbrechende Entwicklungen in den letzten Jahren – auch angestoßen durch die Energieverknappung und -verteuerung.
Das Konzert der Komponenten
Dass moderne Brennwerttechnik-Heizanlagen Wirkungsgrade von über einhundert Prozent erreichen, weiß der interessierte Bauherr oder Renovierer. Aber darüber hinaus haben sich in Europa und insbesondere in Deutschland neue Technologien entwickelt, die energetisch genauso bahnbrechend sind, in der öffentlichen Diskussion allerdings noch nicht ihrer Bedeutung entsprechend reflektiert werden. Oft fehlt das professionelle Vermarktungskonzept, das die Heizungsindustrie auszeichnet.
So können thermische Sonnenkollektoren über 95 Prozent der solaren Wärme einfangen und nutzbar machen. – Photovoltaikelemente produzieren zwar ohne subventionierte Einspeisevergütung noch nicht kostendeckend, haben in den letzten Jahren jedoch entwicklungstechnische Quantensprünge hinter sich.
Heizungen mit nachwachsenden Rohstoffen, z. B. Holz-Pellets, sind heute genauso einfach und benutzerfreundlich wie ihre Pendants, die fossile Brennstoffe verfeuern.
Auch Dicht- und Dämmsysteme, die in Kombination mit raumlufttechnischen Anlagen (natürlich mit kontrollierter Wärmerückgewinnung) aus innovativen Bauvorhaben Passiv- oder Niedrigstenergie-Häuser machen, sind um Klassen besser geworden.
Fenster- und Fassadenkomponenten, die aufgrund ihrer hochdämmenden Verglasungen im Vergleich zu den achtziger Jahren und den damals noch verbreiteten Einfachverglasungen einen um Faktor zehn verbesserten Wärmedämmwert erreichen können, kommt hier eine besondere Bedeutung zu.
Nicht immer muss es Passivhausstandard sein
Natürlich ist für viele innovative und experimentierfreudige Bauherren der Nullenergiehaus- oder Passivhausstandard ein erstrebenswertes Ziel. Aber nicht jeder kann und will das Maximum des technisch Machbaren ausnutzen und nicht jeder baut neu.
An- und Umbaumaßnahmen schließen Passivhausarchitektur zwar nicht aus, erfordern aber im Gegensatz zu Neubauprojekten sowohl beim planerischen als auch beim bautechnischen Ansatz einen wesentlich höheren Aufwand.
Manch ein Bauherr oder Renovierer besitzt aber ganz einfach den Wunsch nach speziellen Baumaterialien, z. B. Ziegelbauweise, oder möchte auf zuviel „Kunststoff am Bau“ verzichten.
Ohne größere Veränderung der Bausubstanz kann eine Solaranlage leicht zusätzlich installiert werden ebenso wie eine neue Heizanlage z. B. mit innovativer Brennwerttechnik oder auf Basis nachwachsender Rohstoffe.
Fenster, und das sind in der Regel die energetisch größten Schwachstellen im Bestand, können heute problemlos und ohne Schmutz innerhalb weniger Stunden ausgetauscht werden. Ist das Fensterelement an sich noch intakt, dicht und funktionsfähig, reicht es oft auch, ganz einfach die veraltete Isolierverglasung gegen modernes Warmglas auszutauschen. Gerade für diesen Zweck hat die Industrie Produkte entwickelt, die das Wärmedämmverhalten einer veralteten, unbeschichteten Zweifachisolierglasscheibe um den Faktor drei verbessern – z. B. das neue beschichtete Warmglas „iplus neutral E“ von Interpane. Es erreicht bereits im Standardaufbau mit Argongasfüllung einen Wärmedämmwert von 1,1 W/m²K (Ug-Wert nach DIN EN 673) – gegenüber 3,0 bei herkömmlichem Isolierglas.
Das Fenster als Sonnenkollektor
Wer heute an Kollektoren denkt, schaut in der Regel erst einmal in den Himmel, besser gesagt zum Dachstuhl. Dort finden sich, wenn überhaupt, moderne Kollektoranlagen, seien sie thermischer Art, zur sinnvollen Unterstützung der Brauchwasserheizung, oder als Photovoltaikelemente zur direkten Stromgewinnung. Aber nicht immer muss der „Kollektor“ auf dem Dach sitzen. „Solares Bauen“ ist so alt, wie es den Werkstoff Glas zu „volksnahen“ Preisen gibt.
War der Kristallpalast, den Paxton 1851 für die Londoner Weltausstellung errichtete, noch ein Weltwunder, wurde mit Erfindung des Maschinenglas- bzw. später des Floatglas-Produktionsverfahrens dieser edle Werkstoff „demokratisiert“. Sichtbar bei der Bauhausarchitektur, die gern und großflächig verglaste Flächen aufwies. Damals allerdings (leider) noch mit „miserablem“ Wärmedämmverhalten.
Das einfachste Beispiel für die Wirkung des Sonnenkollektor-Effektes ist das verglaste Gewächshaus. Dort wachsen auch in unseren, nicht gerade von der Sonne verwöhnten Breiten Obst und Gemüse in einer Quantität, die wir eigentlich nur aus südlicheren Gegenden kennen.
Denn: Glas sammelt als einziger Baustoff Licht und Wärme! Es ist somit der älteste, einfachste und preiswerteste Sonnenkollektor, den es gibt. Mit einem Gesamtenergiedurchlassgrad von 60 fängt z. B. „iplus neutral E“ 60 Prozent der auf das Glas treffenden, kostenlosen Sonnenenergie ein – und nutzt sie für die Beheizung der Räume.
Moderne Isolierverglasung – Faktor zehn in zwanzig Jahren
Die Entwicklung der modernen Glasarchitektur ist ohne die Fortschritte der industriellen Glaserzeugung nicht denkbar. Erst seit der Erfindung des Floatglasverfahrens wurde hochqualitatives Flachglas plötzlich preiswert und in ausreichender Menge verfügbar.
Allerdings hat Einfachglas mit einem Ug-Wert von 5,8 W/m²K kaum ein nennenswertes Wärmedämmverhalten, sieht man davon ab, dass ohne die Verglasung der kalte Wind ungehindert in den Raum pfeifen würde.
Frühe Versuche der Verbesserung der Wärmedämmung waren Vorhänge-, Kasten- oder Verbundfenster – getreu der Idee, „doppelt schützt besser“. Diese Konstruktionen verbesserten immerhin das Wärmedämmverhalten der Verglasungseinheit um das Doppelte.
Die beliebte und heute noch als Inbegriff für Wärmedämmung angesehene „Thermopane-Scheibe“ besaß zwar kaum bessere Wärmedämmung, jedoch den unschätzbaren Vorteil, dass sie als Einheit einfach in ein normales Fenster eingebaut werden konnte. Und wie das nun mal so ist beim ersten Produkt seiner Art, wurde aus dem Markennamen gleich ein Gattungsbegriff. Noch heute sind viele Hausbesitzer stolz auf ihre guten „Thermopane-Fenster“. Leider jedoch ist auch dieses Produkt mittlerweile gnadenlos veraltet.
Kurz nach dem Siegeszug des Isolierglases („Thermopane“) erreichte die Bauwelt ein vorübergehendes Intermezzo der Dreifachscheibe, frei nach dem Motto „dreifach ist besser als zweifach“. Diese Produkte waren allerdings durch die damalige Herstellungstechnik mit einer höheren Neigung zum Versagen behaftet. Ebenso kurz die Ära der ersten echten „Wärmeschutzgläser“, damals noch mit Gold beschichtet und in der Ansicht von flieder- bis violettfarbig schimmernd, was naturgemäß bei den Bauherren nicht die Akzeptanz fand, die sich die Entwickler gewünscht hatten.
Und dann kam Anfang der achtziger Jahre „iplus neutral“ von Interpane, das erste silberbeschichtete, neutrale Warmglas der Glasgeschichte! Zwar war die erste Generation dieser Wärmeschutzgläser noch immer von einem Hauch von Blaustich gezeichnet, jedoch war damit der Trendsetter für eine weltweit einsetzende Entwicklung geboren.
Noch heute werden funktionelle Warmgläser mit Ug-Werten von bis zu 0,5 W/m²K (Beispiel iplus 3C), mehr oder weniger nach dem Rezept dieser damaligen Beschichtungsrevolution, hergestellt. Natürlich sind die Schichtsysteme mittlerweile wesentlich komplexer. Dies machte u. a. die enorme Weiterentwicklung der Produktionstechnik möglich.
Funktionsglas für jeden Anwendungsbereich
Beschichtetes Basisglas wird z. B. von Interpane, aber auch von einer Reihe namhafter Wettbewerber angeboten. Daraus produzieren eigene und partnerschaftlich verbundene Isolierglashersteller identische oder abweichende Varianten geeigneter Funktionsisoliergläser, die heute praktisch alle Anwendungen am Bau abdecken. Beispielhaft seien genannt:
– Zweifachverglasungen mit Ug-Werten von bis zu 1,0 W/m²K
– Schallschutzverglasungen mit Rw-Werten bis zu 50 dB
– Multifunktionsverglasungen, die diverse Schutzfunktionen in sich vereinen
– Dreifachverglasungen mit Ug-Werten von bis zu 0,5 W/m²K
– Sicherheitsglas-Kombinationen, die neben dem Schutz vor Wärmeverlust zusätzlich auch noch Schutz vor Einbruch bzw. Vandalismus bieten.
Energiesparen auch im Objektbereich
Im privaten Baubereich, angefangen vom durchschnittlichen Einfamilienhaus bis zum Passivhaus-Eigenheim, ist der gewünschte physikalische Effekt einfach zu beschreiben: Möglichst viel (passive) Sonnenenergie soll durch die Verglasung ins Gebäude geholt werden, gleichzeitig soll jedoch – insbesondere in den Wintermonaten – so wenig wie möglich teuer erzeugte Heizenergie durch die Fenster verfliegen.
Wer den innovativen Objektbereich betrachtet, merkt schnell, dass hier die Voraussetzungen für Energieeffizienz etwas anders liegen: Große Glasflächen ermöglichen die Raumausleuchtung, auch bis in weit entfernt liegende Winkel des Gebäudes. Sie schaffen Licht und damit Lebensenergie, Freude an der Arbeit und verbinden den tristen Büroalltag mit der Umwelt. Aber – in diesem Fall leider – wirkt Glas nun einmal als Sonnenkollektor. Deshalb kann es insbesondere in den Sommermonaten zu übermäßiger Aufheizung kommen.
Wo ist die Lösung zu suchen? Mauern wir, wie von nicht gerade führenden Baumeistern in Hamburg gefordert, unsere Gebäude wieder zu und schaffen dunkle, muffige Büros, in denen das Kunstlicht den lieben langen Tag ein trügerisches Bild von Helligkeit vortäuscht? Oder lassen wir unsere Mitarbeiter einfach schwitzen? Natürlich nicht: Zunächst einmal sind hier intelligente planerische Lösungen gefragt und die gibt es bereits landauf und landab.
Aber eine intelligente Planung benötigt auch intelligente Werkstoffe. Und so wurden gerade für diesen Bereich in den vergangenen Jahren Verglasungsprodukte geschaffen, die einerseits die sommerliche Aufheizung durch niedrige Gesamtenergiedurchlasswerte wirksam verzögern, andererseits aber durch (parallel) hohe Lichtdurchlässigkeitsraten natürliches Licht zum Arbeiten hereinlassen und so helle, ein- und aussichtige Fassadenkonstruktionen ermöglichen.
Energiesparen mit Glas bedeutet in diesem Sektor also nicht, möglichst viel Sonnenenergie zu sammeln, sondern möglichst wenig teure Kühlenergie durch Klimaanlagen zu erzeugen, in dem einen oder anderen Fall sogar ganz auf raumklimatische Anlagen zu verzichten. Zwei neue Interpane-Sonnenschutzgläser eignen sich hierfür besonders: „ipasol shine 40/21“ und „ipasol sky 50/26“ zeichnen sich durch niedrigen Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert bis 22 % nach DIN EN 410) bei effektiver Wärmedämmung (Ug = 1,1 W/m²K nach DIN EN 673) und vor allem hoher Lichtdurchlässigkeit aus (tL = 40 bzw. 50 %).
Interpane bietet unter der Produktbezeichnung „ipasol“ eine breite Palette weiterer Sonnenschutzverglasungen an, aus der Planer ihren Wünschen und Anforderungen entsprechend wählen können.
Zusammenfassung
Egal ob Passivhaus oder Ökohaus, ob Renovierung oder Neubau, ob Glaspalast oder das berühmte Häuschen im Grünen: Wer bautechnisch auf der Höhe der Zeit sein will, kommt an dem intelligenten Werkstoff Glas nicht mehr vorbei. Dass Glas, insbesondere wenn es um High-Performance Produkte geht, auch einen geeigneten Rahmen benötigt, versteht sich von selbst. Ob dieser nun aus Holz, Kunststoff, Metall oder Kombinationen dieser Materialien besteht, ist ganz dem Geschmack (und leider auch dem Geldbeutel) des Bauherrn überlassen. Heute bietet sowohl die Industrie als auch der fortschrittliche Handwerker geeignete Fenster auf dem Stand der Technik an. Die Qual der Wahl liegt beim Verbraucher.
Von Rainer W. Schmid, INTERPANE GLAS INDUSTRIE AG.