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Kondensat? So erklären Sie es Ihrem Kunden Warum Isolierglasscheiben an der Außenseite beschlagen

"Jeden Morgen sind die Fenster von außen beschlagen. Das war früher nicht so." Welcher Fensterbauer kennt es nicht, dass sich Kunden bei neuen Fenstern über Kondensat beklagen? Dipl.-Ing. Peter Kasper erläutert, warum es sich aus bauphysikalischer Sicht um ein Qualitätsmerkmal der Scheiben handelt und wie sich Abhilfe schaffen lässt.

Kunden berichten nicht selten, dass sie gerade in der kalten Jahreszeit verstärkt Kondensat an ihren Fenstern beobachten, wohingegen sich bei umliegenden Gebäuden ein solcher Effekt nicht zeigen würde. Zudem sind sie beunruhigt, wenn sich das Kondensat sowohl an den Fenstern der gut beheizten Räume als auch an den Fenstern der unbeheizten Räume zeigt. Den Grund, weshalb das so ist, beschreiben nahezu alle Isolierglashersteller mehr oder weniger verständlich und umfangreich in Merkblättern. Doch wie erkläre ich das meinem Kunden?

Wann beschlagen Fenster von außen?

Kondensatablagerungen entstehen an allen Bauteiloberflächen, deren Oberflächentemperatur unterhalb der jeweiligen Taupunkttemperatur liegt, also der Temperatur der Luft, bei der die relative Luftfeuchtigkeit den Wert von 100 Prozent erreicht. Oberhalb dieser Temperatur ist die Feuchtigkeit in der Luft komplett gebunden, unterhalb dieser Marke fällt die Feuchtigkeit aus. Es entsteht Nebel in der Luft bzw. Kondensat an Oberflächen.

So reicht z.B. bei einer selbst im Frühsommer typischen morgendlichen Lufttemperatur von plus zwölf Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 Prozent bereits eine Oberflächentemperatur von plus 10,4 Grad Celsius aus, damit sich Kondensat an einer Oberfläche bildet. Doch warum ist eine Glasscheibe kälter als die sie umgebende Luft?

Warum kühlen Verglasungen ab?

Dachfenster neigen besonders zu Kodnensatbildung

Solche Effekte lassen sich insbesondere bei geneigt eingebauten Verglasungen beobachten. Diese kühlen bei wolkenlosem Himmel durch die Abstrahlung von langwelliger Infrarotstrahlung schon unter normalen Umständen oft um bis zu vier Grad Celsius unter die eigentliche Lufttemperatur ab. Sicher kennen Sie diesen Effekt von vereisten Autoscheiben, wenn die Luft im Herbst oder Winter selbst noch deutlich über null Grad warm ist. Der Grund dafür besteht darin, dass bei wolkenlosem Himmel die Infrarotstrahlung warmer Körper ungestört Richtung Unendlichkeit abstrahlen kann, so dass diese durch den Energieentzug auskühlen. Je nach Urbancharakter, Meereshöhe und relativer Luftfeuchtigkeit kann die sog. Himmelstemperatur um bis zu 30 Kelvin unter der Lufttemperatur liegen.

In Großstädten bzw. Industriegebieten reduzieren Luftverschmutzungen die Abstrahlung genauso wie Wolken oder Nebel. Ebenso wirkt sich eine geringe Höhe über dem Meeresspiegel aus. In einer klaren, trockenen Winternacht im Hochgebirge ist dagegen die Abstrahlung wesentlich intensiver. Zudem gibt es noch verschiedene, die Kondensationsneigung begünstigende Umstände: die Lage eines Gebäudes am Ortsrand oder ganz frei stehend (auskühlend und windreich) sowie die Umgebung, z.B. mit Wiesen und Ackerflächen (hohe Feuchtigkeit).

Die Grafik zeigt, wie die Himmelstemperatur von Urbancharakter, Meereshöhe und Luftfeuchtigkeit sowie vom Sichtwinkel der Verglasung abhängt.

Kondensat als Qualitätsmerkmal hochwärmedämmender Gläser

Aufgrund dessen, dass die hochwärmedämmende Beschichtung an der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite der Innenscheibe ein Abstrahlen der langwelligen (Infrarot-)Wärmestrahlung aus dem Gebäudeinneren nahezu verhindert, kann die Außenscheibe ihren Energieverlust nicht ausreichend ausgleichen. Somit ist das Beschlagen von Fenstern von außen, insbesondere in den Morgenstunden, eher als Qualitätsmerkmal einer gewollten, hohen Wärmedämmung der Isolierglasscheibe zu sehen, nicht als Beeinträchtigung für den Nutzwert der Verglasung.

Abhilfe 1: Spezielle Beschichtung an der Außenseite

Dennoch wird der Kunde diesen Effekt als eher störend empfinden. Was kann man also tun, wenn es in besonderen Einbausituationen wirklich Ausmaße annimmt, die sich landläufig nicht mehr als hinnehmbar bezeichnen lassen? Eine Möglichkeit ist es, die Abstrahlung der Glasoberfläche zu reduzieren . Dazu wird an der Außenseite der Isolierglasscheibe (Position eins) eine spezielle Beschichtung aufgetragen. Das muss indes vor der Isolierglasherstellung bekannt sein.

Ein Beispiel ist das im Hochvakuum-Magnetronverfahren hergestellte Antibeschlag-Glas Sanco Silverstar Free Vision T, ein Glas mit der speziellen Eigenschaft, das Abstrahlvermögen der Glasoberfläche im Infrarotbereich merklich zu reduzieren. Wie jedem klar sein sollte, verändert eine weitere Beschichtung die optischen Eigenschaften der Verglasung. Wegen der Lage auf Position eins ist bei der Glasreinigung besondere Sorgfalt erforderlich. Zudem ist das Glas nur als ESG ausführbar, was weitere Probleme mit sich bringt.

Abhilfe 2: Schirmmütze für das Fenster

Eine andere Möglichkeit, die Abkühlung der Außenscheibe zu reduzieren, ist es, den Sichtbereich der Glasscheibe einzuschränken: Je kleiner der Blickwinkel einer Verglasung in Richtung Himmel ist, desto geringer ist die nächtliche Auskühlung. Wer schon einmal im alpinen Bereich, insbesondere in den Hochgebirgslagen der Schweiz, seine Blicke über die Fenster hat schweifen lassen, dem sind die speziellen lamellenartigen Vorsprünge über den Fenstern aufgefallen, die an Schirmmützen erinnern.

Während sich in der klassischen Architektur mit den niedrigen Häusern dieser Abschirmeffekt mit einem großen Dachüberstand erreichen ließ, sind insbesondere bei mehrstöckigen Gebäuden diese Fensterschirme eine effektive Möglichkeit, das Auskühlen der Verglasung auf ein Mindestmaß zu beschränken. Ein weiterer Vorteil dieser Variante ist es, dass es in den meisten Fällen auch nachträglich möglich ist, solche konstruktiven Maßnahmen zu ergreifen.

Manchmal löst die Zeit Probleme – oder Reinigungsmittel

Manchmal weisen Glasscheiben ein teilweise unterschiedliches Benetzungsverhalten auf. Das bedeutet, dass es an der Scheibenoberfläche Bereiche gibt, welche wesentlich früher beschlagen als die sie umgebenden Flächen. Das ist insbesondere bei neuen Verglasungen der Fall. Zurückzuführen ist das auf verschiedene Einflüsse bei der Herstellung und dem Einbau der Scheiben. Eine der häufigsten Formen sind die sog. Saugerabdrücke, die bei der Verwendung von Vakuumsaugern entstehen. Dabei diffundieren kleinste Mengen von organischen Ölen aus dem Gummiteller auf die Scheibenoberfläche und bewirken dort eine Art Hydrophobierung. Das bedeutet, dass sich dort in der Regel kein Wasserfilm bildet, sondern die Oberfläche zu Tröpfchenbildung neigt. Die Erscheinung ist sowohl bei Regen als auch bei hoher Luftfeuchtigkeit zu beobachten.

Aufgrund der organischen Struktur dieser Ablagerungen erfolgt jedoch unter UV-Einstrahlung oder bei häufiger Verwendung von Reinigungsmitteln, die Tenside oder Säuren enthalten, eine baldige Zersetzung, so dass im Regelfall nach zirka zwei Jahren eine gleichmäßige Oberfläche erreicht wird. Beschleunigen lässt sich dieser Prozess z.B. durch die Verwendung von handelsüblichen Glaskeramik-Reinigern, wie sie für die Reinigung von Ceran-Kochfeldern Verwendung finden.

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