Wer hat’s erfunden? Bereits in den 1980er-Jahren hat der Fensterbauer Eberhard Schmidt ein Lüftungsfenster entwickelt, bei dem sich die Luft im Scheibenzwischenraum erwärmt, aufsteigt und dann in das Rauminnere gelangt. Eine aktuelle Entwicklung greift dieses Prinzip wieder auf.
„Hätte man auf diese Idee nicht schon früher kommen können?“ So leitete GFF in Ausgabe 12/2017 den Artikel zum Lüftungsfenster Window Air ein, das die Firma Katzbeck gemeinsam mit der Holzforschung Austria entwickelt hat. Zur Erinnerung: Window Air ist ein Verbundfenster mit einem Innenflügel aus Isolierglas und einem Außenflügel aus einfachem Floatglas; dazwischen befindet sich eine Jalousie. Das Besondere: Durch Öffnungen an der Außenseite des unteren Fensterrahmens dringt frische Luft in den Zwischenraum, erwärmt sich dort, steigt auf und strömt in den Wintermonaten durch die oberen Lüftungsschlitze ins Rauminnere. Auf die Weise gewährleistet das Fenster eine dauerhafte Lüftung mit Vorwärmung der Luft, ohne dabei Strom zu verbrauchen. Bei zunehmend luftundurchlässigen Gebäudehüllen soll damit ein dauerhaft hygienischer Luftwechsel möglich sein.
So weit, so gut. Allerdings: Wie uns GFF-Leser Eberhard Schmidt, Geschäftsführer von Glaserei und Fensterbau Schmidt in Freiburg, mitgeteilt hat, ist man sehr wohl schon früher auf diese Idee gekommen. Er selbst habe solche Elemente bereits ab Mitte der 1980er-Jahre als sog. Multifunktionsfenster gefertigt. „Das Prinzip ist so alt, dass es in Vergessenheit geraten ist“, sagt der Fensterbauer.
Luftführung durch den SZR
Der ursprüngliche Fenstertyp geht demnach auf das Jahr 1985 zurück. Der Abteilungsleiter Systemtechnik des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme habe damals einen Fensterhersteller gesucht, der spezielle Verbundfenster mit integriertem Folienrollo herstellen könne, und sei bei Schmidt fündig geworden. Im Jahr 1988 entwickelte der Fensterbauer die thermisch getrennte Rahmenkonstruktion weiter, für ein spezielles Bauvorhaben, dem ein ganzheitliches Heizungs- und Lüftungskonzept zugrunde lag. „Der Kunde wollte mit der Abluft der Wohnräume die Wärmepumpe im Dach betreiben. Die Fenster brachten als Lüftungselemente die erforderliche Zuluft – mit dem Effekt der Wärmerückgewinnung“, erinnert sich Schmidt. Anstatt die Luft einfach nur durch den Rahmen zu leiten, sei ihm damals die Idee gekommen, die Luft in den Scheibenzwischenraum (SZR) strömen und sich dort erwärmen zu lassen, so dass ein Teil der Wärme über den Lüftungsschlitz oben am Rahmen in den Innenraum gelangt. „Der Trick war gut“, schwärmt Schmidt auch heute noch von dem Konstruktionsprinzip, das auf der einfachen physikalischen Gesetzmäßigkeit basiere, dass warme Luft aufsteigt.
Weitere Geräte einbauen
Die Nachfrage nach dem Produkt, welches das Fraunhofer ISE wegen des integrierten Folienrollos als temporären Wärmeschutz propagierte, sei damals hoch gewesen. Neben Energieeinsparung sorgte das Fenster dank der raffinierten Lüftung für ein konstant gutes Innenraumklima. Ein weiterer Vorteil des angewendeten Lüftungsprinzips: Mit dem Putzen der Innenscheiben habe man sich länger Zeit lassen können. „Durch den kontinuierlichen Luftstrom hat sich kein Staub am Glas abgesetzt“, sagt Schmidt. Was damals im Gegensatz zu heute übrigens kein Problem darstellte: Schimmel. „Die Wärmedämmung der Fenster war nicht gut genug“, analysiert Schmidt. Unter dem Fenster angebrachte Heizkörper, die den Wärmeverlust ausgleichen sollten, sorgten für Luftzirkulation und die Erwärmung kalter Flächen.
Sein Multifunktionsfenster entwickelte Schmidt auch in der Folge regelmäßig weiter. Im Jahr 2000 nahm er am Ideenwettbewerb „Das intelligente Fenster“ teil und stellte ein „bauphysikalisches Chamäleon“ vor, das sich, versehen mit einer intelligenten Steuerung, an die jeweiligen Umweltbedingungen anpasst. Die Rahmenprofile sind dafür so dimensioniert, dass im Zwischenraum des Verbund- oder Kastenfensters die bedarfsorientierte Installation verschiedener Geräte nach dem Baukasten-Prinzip möglich ist – vom Fensterflügel mit interner Luftführung als passives oder aktives Zuluftelement über Beschattungsanlagen und Lichtlenkelemente bis hin zu Alarmanlagen. Die Ansteuerung der Elemente erfolgt dabei in Abhängigkeit von in das Fenster integrierten Sensoren.
Flexibel bleiben
Schmidt sieht in diesem Zusammenhang einen großen Vorteil im Konstruktionsprinzip des Verbundfensters: Nicht nur sei das Fenster reparatur-, wartungs- und pflegefreundlich, da der Fensterbauer einfach an die Komponenten im SZR herankommt. Die Elemente, wie z.B. die Verschattung, lassen sich auch Jahre später noch je nach Bedarf ändern oder austauschen. „Die Flexibilität ist langfristig das größte Plus“, sagt Schmidt.