kF-Wert – quo vadis?

Bekanntlich gibt es eine ganze Reihe von aktuellen Ansätzen und konkreten Entwicklungen, die dieses Ziel verfolgen. Bekanntlich ist sich die Fachwelt auch durchaus uneinig, was solche Entwicklungen am Ende wirklich bringen. Bekanntlich herrscht auch keine Einigkeit darüber, welche dieser Entwicklungen nun die “beste” ist. Es soll nicht Zweck dieser Ausführungen sein, sich in diese “heiße” Diskussion einzumischen. Vielmehr soll nach einer Betrachtung, wie Isoliergläser jetzt vom Gesetzgeber bewertet werden, kritisch hinterfragt werden, wie diese Bewertung sich zukünftig entwickeln könnte, auch im Hinblick auf die Erfassung des Wärmedurchgangs am Isolierglasrand.

Alles, was die gesetzliche Bewertung der technischen Eigenschaften von Mehrscheiben-lsoliergläsern angeht, läßt sich in der Bauregelliste nachlesen. Die derzeit gültige Fassung ist die Ausgabe 97/1. Neben der freien Durchsicht durch das Isolierglas (Lebensdauer) interessiert sich der Gesetzgeber demnach für den Wärmedurchgang (k-Wert), den passiven solaren Gewinn (g-Wert) und eventuell die Schalldämmung eines Isolierglases. Im Rahmen dieser Betrachtung soll nur der k-Wert angesprochen werden. Bezüglich des Wärmedurchgangskoeffizienten kV eines Isolierglases ist alles Wichtige in der Anlage 11.1 zur Bauregelliste zusammengefaßt. Danach ist auch völlig klar, welche Bedeutung welcher k-Wert für ein Isolierglas hat: Gefragt ist ausschließlich ein “Rechenwert”. Dem “Prüfwert” nach DIN 52619 verbleibt demnach nur ein kleiner Rest an Wichtigkeit in Form einer von mehreren Möglichkeiten, die als Grundlage für die Festsetzung des Rechenwertes dienen können. Der Rechenwert kV für ein Isolierglas ist auch ausdrücklich kein Wert, der eine aktuelle Eigenschaft dieses Isolierglases charakterisiert. Vielmehr wird der Rechenwert kV so festgesetzt, daß er eine entsprechende Qualität von Produkt und Produktion vorausgesetzt – während der gesamten Lebensdauer dieses Isolierglases nicht überschritten wird.

Auch für die gesetzliche Bewertung von Fenstern gilt der Verweis auf die Bauregelliste. Der Gesetzgeber interessiert sich hier insbesondere für den Wärmedurchgang (k-Wert), den passiven solaren Gewinn (g-Wert), den Fugendurchlaßkoeffizienten (a- Wert) und eventuell die Schalldämmung eines Fensters. Für diese Betrachtung soll wiederum die Beschränkung auf den Wärmedurchgangskoeffizienten kF gelten. Was für den k-Wert kF eines Fensters zu beachten ist, ist als Anlage 8.5 zur Bauregelliste in der “Richtlinie für Fenster und Fenstertüren” zusammengefaßt. Danach ist kF mit Hilfe des Instrumentariums der DIN 4108 aus dem k-Wert kV der Verglasung und der Rahmenmaterialgruppe des Rahmens zu ermitteln. Für Fenster und Fenstertüren mit weniger als 70 % verglaster Fläche steht auch der Weg der Messung am gesamten Fenster offen. Üblich ist jedoch die Anwendung von DIN 4108, Teil 4, Tabelle 3.

Das Verfahren nach dieser Tabelle ist einfach zu handhaben. Jedem Rahmen wird eine Rahmenmaterialgruppe (RMG) zugeordnet. Interessant vor dem Hintergrund der heutigen Anforde- rungen des Marktes ist vor allem die RMG 1. In diese Gruppe gelangt man entweder generell (Holz- und Holz-Aluminium- Konstruktionen) oder “quasi-generell” (Kunststoffrahmen) oder nach einer entsprechenden Prüfung (alle anderen Konstruktionen). Mit Hilfe der RMG und des Rechenwertes für kV einer Fensterkonstruktion wird in dieser Tabelle sodann ein Rechenwert kF gefunden.

Damit bei dem Nachweis des Wärmeschutzes nach der Wärmeschutzverordnung der Rechenwert kV und damit der Rechenwert kF genutzt werden kann, muß zuvor kV im Bundesanzeiger bekannt gemacht worden sein.

Zu einer Betrachtung der gesetzlichen Regelungen für Fenster gehört auch die Anmerkung, daß die eben angesprochene Tabelle 3 seit 1981 nicht mehr verändert wurde. Bedenkt man, welche Verglasungen und welche Rahmenkonstruktionen 1981 üblich waren, so ist festzustellen, daß Verglasungen mit einer beschichteten Oberfläche oder mit einer Gasfüllung zu dieser Zeit sicherlich die Ausnahme waren. Für Rahmen, die im Hinblick auf den Wärmedurchgang deutlich besser zu beurteilen waren als solche Verglasungen, war auch die in der Einteilung in Rahmenmaterialgruppen enthaltene grobe Betrachtungsweise sicherlich berechtigt. Heute hat sich diese Situation aber radikal verändert. Übliche Rechenwerte für Verglasungen liegen bei 1,2 W/m²K bis etwa 1,8 W/m²K. Damit der positive Einfluß von Beschichtungen und Gasfüllungen für die Festsetzung der kV Werte berücksichtigt werden kann, müssen die Hersteller der Isoliergläser allerdings auch einen erheblichen Überwachungsaufwand in Kauf nehmen. Wenn sich im Zeitraum von 1981 bis heute die üblichen Rechenwerte für kF erheblich nach unten verändert haben, so ist dies überwiegend bzw. ausschließlich auf die Berücksichtigung der Fortschritte bei den Verglasungen zurückzuführen.

Bisher war bei der Betrachtung der gesetzlichen Regelungen für Isoliergläser und Fenster vom Isolierglasrand nicht die Rede. Es ist sogar so, daß die gesetzlich festgesetzten Rechenwerte für kV sich ebenso wie die Prüfwerte nach DIN 52619 ausdrücklich auf den mittleren, “ungestörten” Bereich der Isoliergläser beziehen. Damit verändert sich – formal betrachtet – durch die “warme Kante” der kV-Wert ebenso wenig wie der kF-Wert.

Mit einem ähnlich “unerfreulichen” Effekt werden derzeit auch die Anbieter von Kunststoffenstern konfrontiert, die von Dreikammer- zu Vierkammerprofilen übergehen. Die Rechenwerte kF für Fenster mit Vierkammerprofilen sind nicht besser als die Rechenwerte für Fenster mit Dreikammerprofilen, weil schon die Dreikammerprofile in der RMG 1 eingeordnet waren. Es muß deshalb die Frage erlaubt sein, ob das Instrumentarium der DIN 4108 heute noch zeitgemäß ist.

Seit November 1995 gibt es einen Entwurf für eine Überarbeitung von DIN 4108, Teil 4, mit Änderungen in der für das Fenster so bedeutsamen Tabelle 3. Allerdings beziehen sich diese Änderungen nur auf eine Fortschreibung der Tabelle für kV-Werte unter 1,0 W/m²K. Die gerade kritisch kommentierten Passagen zu den Rahmenmaterialgruppen blieben unverändert. Übrigens ist auch fraglich, ob dieser Entwurf zur Norm wird, weil er unter das “Stillhalte-Abkommen” zwischen den an der europäischen Normung beteiligten Staaten fallen dürfte.

Auf jeden Fall ist weiterhin festzuhalten, daß sich die Situation im Hinblick auf die Berücksichtigung der Verhältnisse am Isolierglasrand nicht verändert hat. Es muß deshalb die ketzerische Frage zulässig sein, ob ein solcher Entwurf überhaupt noch sinnvoll ist, weil er womöglich in zwei Aspekten nicht mehr dem Stand der Technik entspricht.

Seit Jahren argumentieren die Isolierglas-Hersteller, die Bestimmung von kV-Werten für den mittleren, ungestörten Bereich von Isoliergläsern mit Hilfe von Messungen sei weitgehend überflüssig. Wenn die den Wärmedurchgang bestimmenden physikalischen Größen bekannt sind, ließe sich alles mit Hilfe des Modells aus dem Entwurf für EN 673 in ausreichender Näherung berechnen. Diese Möglichkeit zur Berechnung hat inzwischen über die Anlage 11.1 Eingang in die Bauregelliste gefunden. Das kann als großer Erfolg verbucht werden.

Auch für komplette Fensterkonstruktionen können k-Werte in ausreichender Näherung berechnet werden. Voraussetzung ist wiederum, daß die den Wärmedurchgang bestimmenden physikalischen Größen bekannt sind. Ein Rechenmodell ist z. B. in dem Entwurf zu EN 30077 dokumentiert. Sind neben der kompletten Geometrie eines Fensters, die k-Werte von Glas und Rahmen sowie der “lineare k-Wert” am Isolierglasrand bekannt, so läßt sich der k-Wert des gesamten Feldes berechnen. Für ein Metallfenster (kR = 2,6 W/m²K, h = 10 cm) mit Wärmedämmglas (kV = 1,1 W/m²K) der Größe 100 x 70 cm liegt mit normalem Randverbund (Aluminium-Abstandhalter) z. B. der so berechnete kF- Wert bei 2,12 W/m²K. Für einen Randverbund mit Edelstahlabstandhalter wird kF = 1,97 berechnet. Die k-Wert-Differenz liegt für dieses kleine Fenster also bei 0,15 W/m²K. Für ein doppelt so großes Fenster (140 x 100 cm) liegen die so berechneten kF- Werte bei 1,74 W/m²K bzw. 1,85 W/m²K, die Differenz mithin bei 0,11 W/m²K. Für das kleine Fenster mit einem Kunststoffrahmen (kR = 1,6 W/m²K) werden die kF-Werte von 1,59 W/m²K bzw. 1,52 W/m²K berechnet (Differenz 0,07 W/m²K). Das doppelt so große Kunststoffenster hat berechnete kF-Werte von 1,46 W/ m²K bzw. 1,41 W/m²K (Differenz 0,05 W/m²K).

Mit Hilfe dieses Rechenbeispiels soll gezeigt werden:

• Die berechneten kF-Werte und die Differenzen durch den unterschiedlichen Randverbund hängen von der Fenstergröße ab.

• Durch die Veränderung der Scheibengröße verändert sich der berechnete kF-Wert stärker als durch die Veränderung des Wärmedurchgangs am Isolierglasrand.

Die Konsequenz ist einfach aber weitreichend: Wer eine Berücksichtigung des Isolierglas-Randverbundes als Einflußgröße für kF fordert, der muß auch für jede Fenstergröße einen individuellen kF-Wert fordern. Man bedenke z.B. den bürokratischen Aufwand, wenn plötzlich für jedes Fenster ein anderer k- Wert angegeben werden muß. Und wer soll das dann den Verbrauchern erklären? Nebenbei sei bemerkt, daß nach der Tabelle aus DIN 4108 aus den vorgegebenen k-Werten für Glas und Rahmen kF-Werte von 1,6 W/m²K für das Metallfenster und von 1,3 W/ m²K für das Kunststoffenster ermittelt werden.

Im Zusammenhang mit gesetzlichen Nachweisen für den Wärmeschutz sind bei Fenstern und Verglasungen nur Rechenwerte für den Wärmedurchgang gefragt. Das hat aber bis heute noch nicht bewirkt, daß Isolierglas- Hersteller nicht mehr mit den etwas besseren Prüfwerten nach DIN werben. Wohin das führen kann, hat z. B. der Entwurf zu einer Klimaschutzverordnung der Freien und Hansestadt Hamburg aus dem Frühjahr dieses Jahres gezeigt. Dort wurde für Fenster ein kF-Wert von # 1,3 W/m²K gefordert. Das kann nach DIN 4108 nur mit kV # 1,1 W/m²K erfüllt werden. Es hat einiger Mühe bedurft zu erklären, daß diese Anforderung mit Verglasungen mit einer beschichteten Oberfläche und Argonfüllung nicht mehr umsetzbar ist. Der Hintergrund für dieses Problem dürfte eine “Verwechslung” zwischen Rechenwert und Prüfwert gewesen sein.

Es sollte deshalb sehr ernsthaft über die Frage nachgedacht werden, ob es sehr klug wäre, neben Rechen- und Prüfwerten womöglich auch “k-Werte mit und ohne Isolierglasrand” für ein- und dieselbe Scheibe bzw. ein- und dasselbe Fenster einzuführen. Wer soll das noch verstehen?

Der Einfluß unterschiedlicher Ausführungen des Isolierglas- Randverbundes auf den Wärmedurchgang durch Mehrscheiben- lsoliergläser und Fenster wird in den derzeitigen Regelungen nicht berücksichtigt. Das gleiche gilt auch für den Entwurf zur Überarbeitung von DIN 4108, Teil 4 aus dem Jahr 1995. Der Entwurf zu EN 30077 bietet die Möglichkeit zur Berechnung des k- Wertes für komplette Fenster unter Berücksichtigung der Ausführung des Isolierglas-Randverbundes. Allerdings ist der so berechnete Wert kF abhängig von der Fenstergröße und damit für nahezu jedes Fenster neu zu berechnen.

Die Anbieter von Fenstern und von Isoliergläsern sollten sich gemeinsam gut überlegen, ob sie eine solche Entwicklung bewußt in Kauf nehmen wollen. n