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Passiv allein ist nicht genug

Wie können thermisch optimierte Haustüren leichter und dünner werden?
Passiv allein ist nicht genug

Durch neue Materialien, Verbundwerkstoffe und verbesserte Konstruktionen sind deutliche thermische Verbesserungen bei den Haustüren umgesetzt worden. Ein optimaler U-Wert oder ein begehrtes Dr. Feist-Zertifikat informiert dann über diese herausragende Eigenschaft. Sieht man die Haustür aber ganzheitlich, stehen einige Aspekte diesem Wärmeschutz diametral gegenüber.

Die meisten heute am Markt befindlichen Passivhaustüren, die im Übrigen vielfach als Einzelanfertigung einzustufen sind, konzentrieren sich primär auf die Optimierung des Wärmeschutzes, während andere Aspekte häufig stiefmütterlich behandelt werden. Dies stellt insbesondere im Segment der Laubengangtüren ein Problem dar, wenn man bedenkt, dass die Passivhausbauweise auch im mehrgeschossigen Wohnbau Einzug gehalten hat. Ein Weg der Weiterentwicklung von Außentüren im Passivhausbereich stellt eine ganzheitliche Optimierung dar, bei der alle Anforderungen an Bauphysik und Gebrauchstauglichkeit Berücksichtigung finden.

Gleichzeitig ist anzustreben, die Konstruktion solcher Türen so zu optimieren, dass eine wirtschaftliche Produktion mit standardisierten Fertigungsanlagen – auch für den Massenmarkt (Stichwort: sozialer Wohnbau) – ermöglicht wird.
Oft stört die extreme Bauteildicke
Hierbei handelt es sich um die einfachste Art, Passivhausstandard zu erreichen. Insbesondere bei der Verwendung herkömmlicher oder auch ökologischer, nachwachsender Rohstoffe kommt man schwer umhin, diesen Weg der thermischen Optimierung einzuschlagen, da diese Dämmstoffe selten eine Wärmeleitfähigkeit von unter 0,04 W/(mK) aufweisen. In der Regel erreichen solche Türen daher Dicken von 100 mm und darüber. Auf der einen Seite ergibt sich aufgrund dessen ein gutes Stehvermögen und im Zusammenwirken mit der hohen Masse ein verhältnismäßig guter Schall- und in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien Brandschutz. Auf der anderen Seite stellen diese Türen aufgrund ihres Gewichtes hohe Anforderungen an die Beschläge. Auch lassen sich solche Türen in üblichen Fertigungsanlagen nicht mehr herstellen. Darüber hinaus stößt die eher plumpe Optik bei Architekten und Planern auf wenig Gegenliebe. Häufig wird zur thermischen Optimierung gängiger Türkonstruktionen das Rahmenmaterial ganz oder teilweise durch weniger wärmeleitende Materialien (meist PU) ersetzt. Solche Maßnahmen können dann einen beträchtlichen Einfluss auf den U-Wert des Türelementes haben, wenn ein hoher Rahmenanteil an der Gesamtkonstruktion vorliegt. Dies kann sich z. B. dann ergeben, wenn im Sinne einer rationellen Fertigung ein breiteres schlossseitiges Rahmenprofil auch bandseitig verwendet wird. Ein Rahmenanteil von über 40 % ist dann keine Seltenheit. Allerdings ergibt sich durch den Ersatz von Holz im Rahmen durch andere Materialien häufig verschlechterte Eigenschaften bezüglich Brandschutz, Dauerfunktion und Stehvermögen. Eine andere Möglichkeit stellt die Reduktion des Rahmenanteiles auf jenes Minimum, das zur Aufnahme der Beschläge nötig ist, dar. Hier wiederum ergeben sich Schwierigkeiten mit Brandschutz, Stehvermögen und Gewährleistung der Dauerfunktion. Grundsätzlich empfehlenswert, vor allem in Hinblick auf die Vermeidung von Oberflächenkondensat, ist die thermische Trennung der Bodenschwelle und ein regensicherer Einbau durch entsprechende Vorlegestufen aus Betonfertigteilen mit Gitterrost und Anschluss an die Regenwasserableitung (siehe obenstehende Abbildung).
Lösungsansatz Hochleistungsdämmstoffe
Mit der Verwendung von Hochleistungsdämmstoffen lassen sich zwar sehr gute Ergebnisse erzielen, allerdings gibt es auch hier gewisse materialspezifische Eigenheiten, die beachtet werden müssen:
  • PU-Hartschaumstoff: Die plattenförmigen Dämmstoffe sind mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,040 bis 0,025 W/(mK) am Markt verfügbar. Hochdämmende PU-Hartschäume liegen allerdings nicht in den erforderlichen großformatigen (türblattgroßen) Abmessungen vor. Sie verfügen über keine guten Brand- und Schallschutzeigenschaften, zeichnen sich aber gegenüber anderen Hochleistungsdämmstoffen durch ihre Wirtschaftlichkeit aus.
  • Vakuumisolierpaneele (VIPs): Diese Dämmstoffplatten, bestehend aus einem mit einer Hüllfolie umgebenen, evakuierten Kern, verfügen mit λ = 0,004 W/(mK) über die niedrigste Wärmeleitfähigkeit aller heute am Markt befindlichen Dämmstoffe. Der mineralische, in der Regel primär aus pyrogener Kieselsäure bestehende Kern ist nicht brennbar. VIPs weisen bei Verwendung von Aluminium-Kunststoff-Verbundfolien als Hüllfolie hohe Wärmebrückenverluste im Randbereich auf, die insbesondere bei kleinformatigen Abmessungen große Einbußen des Gesamtwärmedämmvermögens verursachen. Zwar können durch metallisierte Kunststofffolien deutlich bessere Werte erzielt werden, hier gibt es jedoch noch Schwierigkeiten mit der Dauerhaftigkeit. Ebenfalls als Nachteil muss bewertet werden, dass VIPs nicht nachbearbeitet werden können. Dies ergibt neben der aufwändigen Logistik (Lagerhaltung bzw. Lieferzeiten) Schwierigkeiten z. B. beim Einbau eines Türspions. Außerdem müssen die Rahmen so gefertigt werden, dass sämtliche Bohrungen und Fräsungen für die Beschläge nicht bis zur Füllung reichen, was wiederum einen besonders hohen Rahmenanteil zur Folge hat.
  • Platten aus pyrogener Kieselsäure: Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um das Kernmaterial von VIPs. Die Platten weisen eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 0,02 W/(mK) auf, haben jedoch gegenüber VIPs den großen Vorteil, bearbeitbar zu sein. Die Anwendungstemperatur liegt bei max. 1000 °C, womit sie ein gutes Brandschutzvermögen aufweisen. Aufgrund des mikroporösen Aufbaus verfügen sie auch über gute Schalldämmeigenschaften. Wegen ihrer geringen Querzug- und Biegefestigkeit und den damit verbundenen eher kleinformatigen Abmessungen gestaltet sich die Handhabung im industriellen Rahmen aufwändig. Dem kann durch diverse Hüllmaterialien teilweise entgegengewirkt werden.
Obwohl die Platten über den – äußerst guten – Wärmeschutz hinausgehende Vorteile aufweisen, sind sie deshalb, und auch aufgrund des recht hohen Preises, kaum für die Massenfertigung, sondern eher für ein kleines High-End-Segment prädestiniert.
Zusammenfassung
Nebenstehende Tabelle zeigt einen Überblick der Auswirkungen einzelner Konstruktionsansätze. Entwickler sollten sich der Möglichkeiten und Grenzen einzelner Materialien und Maßnahmen bewusst sein, damit am Ende eines Entwicklungsprozesses eine Außentür steht, die weit mehr kann, als „nur“ passiv zu sein. Wie die vorangegangenen Punkte gezeigt haben, scheint es kaum möglich, eine Passivhaustür mit nur einem Füll- oder Rahmenmaterial herzustellen, welches alle Anforderungen (Schall-, Brandschutz, Gebrauchstauglichkeit und Wirtschaftlichkeit) erfüllt. Vielmehr ist es erforderlich, mehrschichtige Aufbauten zu entwickeln, in welchen Schichten und Bauteilen jeweils die ihnen zugeordneten Aufgaben erfüllen. ■
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