Stillstand ist Rückschritt

Die Hersteller von PVC-Fenstern (das sind vorwiegend mittelständische Unternehmen) haben dabei den großen Vorteil, Ingenieurbüros zum Nulltarif an ihrer Seite zu haben. Gemeint sind die Werkstoff- und Profilhersteller. Sie liefern mit ihren Halbzeugen Systeme und Detaillösungen. Denn vom Markterfolg ihrer Verarbeiter hängt schließlich auch ihr Geschäftserfolg ab. Die Hintergründe für den antizyklischen PVC-Erfolg sind vielschichtig, und nur von erfahrenen Marktkennern in Erfolgs-Strategien umzusetzen. Einige besonders markante Positionen geben dazu aufschlußreiche Hinweise.

Zum Beginn der 70er Jahre hatte das Kunststoffenster – nach gut 10jähriger Entwicklung – mit einem Marktanteil von ca. 8 % nur eine untergeordnete Bedeutung. Als 1972 die sogenannte “Energie-Krise” zeitgleich mit der zweiten Nachkriegs-Rezession alle Bereiche der Bau- und Ausbauwirtschaft erfaßte, begann das PVC-Fenster – genau entgegengesetzt zu allen anderen Bauteil-Arten – seinen ersten Senkrechtstart. Innerhalb von zehn Jahren konnte sich das PVC-Fenster etwa an den gleichen Marktanteilen postieren, wie das bis dahin dominierende Holzfenster. Wiederum zehn Jahre lang lagen die Marktdaten der Holzfenster und der Kunststoffenster mit geringen Schwankungen zwischen 38 und 40 %.

Anfang der 90er setzte das Kunststoffenster zum zweiten Höhenflug an: Holz wurde innerhalb von 3 – 4 Jahren auf unter 30 % zurückgedrängt, während das Kunststoffenster auf über 50 % Marktanteil anstieg. Man macht sich bis heute die Bewertung dieser, in der Geschichte des Fensterbaus einmaligen Entwicklung, sehr einfach: Der Bauboom Ost in Verbindung mit einer besonderen Sympathie für das hochentwickelte PVC-Bauteil habe das Kunststoffenster in jene Höhen befördert, in denen es inzwischen etabliert ist. Ob diese Entwicklung auch dann erfolgt wäre, wenn es keine Grenzöffnung gen Ostdeutschland gegeben hätte? Die Marktanteile von Holz zu PVC wären sicher nicht so weit auseinandergedriftet, aber die tatsächlichen Hintergründe geben Auskunft über notwendige Zukunftsentwicklungen, deren Ziel die Stabilisierung und eine mögliche Steigerung der Marktanteile ist.

Weder das PVC-Fenster, noch Holz- oder Aluminium-Außenbauteile waren 1990 – oder zu irgendeiner anderen Zeit – technisch-konstruktiv und funktional perfekt. Auch wenn immer wieder vom “Stand der Technik” gesprochen wird: Dieser ist stets im Fluß. In Zeiten voller Auftragsbücher haben Innovationen und neue Entwicklungen nicht jenen Stellenwert, wie in auftragsschwachen Zeiten. So ist es ein Trugschluß zu meinen, dem PVC-Fenster sind in der “Auftragsphase Ost” nur deshalb viele Aufträge zugeflogen, weil es Entwicklungen abgeschlossen hatte, die andere Systeme noch zu bewältigen hatten. Natürlich spielt bis heute die Wirtschaftlichkeit (kein Anstrich, unempfindlich, pflegeleicht usw.) bei der Auswahl eine wichtige Rolle. Wenn diese Pluspunkte jedoch nicht von weiteren Anpassungs-Effekten begleitet werden, ziehen die bekannten Trümpfe nicht mehr.

An dieser Stelle hat das PVC-Fenster zwei entscheidende Pluspunkte: Erstens liegen die Entwicklungen der Fensterdetails in Händen erfahrener System-Techniker, die wiederum von Marketing- und Unternehmens-Managern gestützt werden. Die Profilextrusion ist unter diesem Gesichtspunkt ein zwar technisch wichtiger, jedoch nur einer von vielen vorangeschalteten Entwicklungsprozessen. Bevor ein Fenstersystem für die Verarbeitung freigegeben wird müssen besonders viele Einzelheiten, Profilformen, Rationalisierungsfragen usw. geklärt werden. Die Systementwicklungen schließen außerdem die erforderlichen Eigenschaftsnachweise ein. Die Verarbeiter können sich somit ganz auf die Produktion konzentrieren.

Ein zweiter Pluspunkt liegt in der Tatsache, daß es für PVC-Fenster keine Profil-Querschnittsnormung gibt. So konnten die Profilformen zu jeder Zeit systemspezifisch – ohne konstruktive Normzwänge verändert werden. Mit der Europa-Normung rückt die funktionale Bewertung an die oberste Stelle. Dem Holzfenster fällt es bis heute noch schwer, Profil-Normen (DIN 68121 ) dort abzuwandeln, wo die Anforderungen und der Wettbewerb aus Europa Veränderungen anzeigen und fordern. Das PVC-Fenster hat somit seine Stärke durch schnelle normunabhängige Anpassung an wechselnde Details genutzt. Im Augenblick ist unter diesem Gesichtspunkt besonders viel in Bewegung – eine große Chance für PVC-Fenster!

Seit dem 1. Januar 1995 begleitet die 3. Wärmeschutz-Verordnung den Bau und den Ausbau – so auch Fenster und Fenstertüren. Die Branche wußte von vornherein, daß diese dritte Verordnung noch keine Endstufe auf dem Weg zum Niedrigenergiehaus ist. In spätestens einem Jahr wird die 4. Wärmeschutz-V.O. unter dem Namen “Energiespar-Verordnung” in Kraft treten. Da z. Z. noch kein Referenten-Entwurf vorliegt, stützt man sich in den Fensterbaubetrieben zunächst auf einer Gewißheit ab: Der Energiebedarf pro Quadratmeter und Jahr wird nochmals um 30 % gesenkt, und im Neubau mit 12 – 35 kWh/m²/a zu erfüllen sein (derzeit 54 – 100 kWh/m²/a).

Derzeit wird noch spekuliert, welcher Bereich der gebäudeumhüllenden, energieüberleitenden Flächen die Hauptlast der Dämmverbesserung übertragen bekommt. Das Fenster soll – so verlautet es hier und da noch ganz unverbindlich – weniger Dämmwert-Verbesserung aufgebürdet bekommen, als z. B. die Vollwand. Trotzdem gilt es als sicher, daß eine Dämmaufwertung kommen wird, die einen besseren k-Wert des Rahmenprofiles verlangt. Denn bei allem Respekt vor den beispielhaften k-Werten der Mehrscheiben-lsoliergläser werden die bezahlbaren Wärmeschutz-Funktionsgläser auf einem Niveau liegen, das besser dämmende Rahmen als bisher verlangt.

In Kunststoff-Fensterkreisen hat diese Vision sofort eine aktive Entwicklungsarbeit ausgelöst: Man erinnert sich an den “Dämmstoff LUFT”. Dieser ist preiswert und dann wirksam, wenn er in einer Kammer konstruktiv eingeschlossen ist. Das überlieferte PVC-Profil hat jedoch in der Hauptkammer die erforderliche Versteifung. Und genau sie wirkt als Wärmebrücke. Realistische Ausführungen zielen zur Zeit auf die vierte Kammer ab mit der Möglichkeit, eventuell auch eine fünfte Kammer zu schaffen. Der Rahmen-k-Wert eines Holzfensters IV 68 liegt bei 2,45 – 2,50 W/(m² · K). Die lamellierte Holzkantel muß sich – genau wie die bisherigen Zwei- oder Dreikammer PVC-Profile – eine Dämmverbesserung einfallen lassen. Es sei denn, man überträgt die gesamte Dämmaufwertung (deren Ausmaß noch nicht konkret festliegt) dem Isolierglas. Das wiederum erscheint nach dem augenblicklichen Stand der Entwicklungen (Krypton oder Xenon-Gase sind relativ teuer) unwahrscheinlich.

PVC-Fensterprofile werden jedoch im Vorfeld der zu erwartenden Verschärfung des baulichen Wärmeschutzes intensiv überprüft, ob eventuell sogar die Metallverstärkung durch andere, besser dämmende Kunststoffe ersetzt werden kann mit dem Ziel, die innere Oberflächentemperatur der Raumluft-Temperatur möglichst nahe zu bringen. Ganz ohne Metallaussteifung wird es jedoch statische Probleme geben. Aber immerhin nimmt man die Profilquerschnitte wärmedämmtechnisch unter die Lupe, wobei die Temperaturzonen nach dem Vorbild der Isothermen wichtige Aufschlüsse geben. Aber vielleicht wird es gar nicht notwendig, sofern die herkömmlichen Profile mit entsprechend gut dämmendem Glas – oder mit “blendrahmen-integriertem Flügel” – die zukünftigen Dämmforderungen erfüllt. Die hiermit zusammenhängenden Aufgaben sind jedoch nicht PVC-Fenster-spezifisch. Das Prinzip der thermischen Trennung wird beim Holz- und beim Aluminiumrahmen ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.

Kunststoff bringt in jedem Fall von Hause aus sehr gute Dämmvoraussetzungen in die Konstruktionen ein. Der Marathon in Sachen Mehrkammer ist jedoch gestartet. Das PVC-Fenster wird sich in dieser Sache nicht ins Abseits drängen lassen und die Rahmendämmung als weiteren Vorteil herausstellen.

Polyvinyl-Chlorid (PVC) gehört zu jener Kunststoff-Gruppe, die in besonders zahlreichen Rezeptur-Varianten zur Verfügung steht, und eine bisher unübertroffene Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten erschliessen konnte. Für den konstruktiven Rahmenbau bei Außenbauteilen mußte das herkömmliche PVC modifiziert werden, um neben der bekannten Witterungsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen nahezu alle Einwirkungen, auch die statischen Belastungen aus der Bedienung und aus der Atmosphäre zuverlässig aufzunehmen.

Für den Fensterbau wurde ein “Hochschlagzähes PVC” entwickelt, um die nationalen und internationalen Güteanforderungen zu erfüllen. Außer in Frankreich sind in ganz Europa die Anforderungen an das PVC gleich. Die verarbeitungsfähige Rezeptur muß u. a. eine “Schlagzäh-Komponente” bekommen. Im nächsten Schritt wird eine Stabilisierung benötigt. In den ersten PVC-Fenstersystemen wurde als klassische Stabilisierung Barium/ Cadmium eingesetzt. Eine besonders gute Licht-, sowie eine hohe Witterungsbeständigkeit hatte außerdem den Vorteil homogen durchgefärbte Substanzen nur ganz gering zu beeinflußen. Als die Cadmiumpreise durch die Entwicklung aufladbarer Nickel-Cadmium Batterien drastisch stiegen, verschwanden die Ba/Cd-Stabilisierungen vom Markt.

Die Umstellung auf Bleistabilisierungs-Systeme brachten dem PVC-Profil einige Vorteile (positive Auswirkung auf den Vicaterweichungspunkt, erhöhte Thermostabilität und niedriger Preis) aber auch Nachteile (Einschränkung bei buntpigmentierten Profilen). Blei als Grundlage der Stabilisierung hat sich in Deutschland besonders stark durchgesetzt, so daß der augenblickliche Marktanteil auf 80 % geschätzt wird. Daneben gab es weitere Alternativen wie Blei-, Barium-, Cadmium- oder Zinnstabilisierungen. Ihr Anteil ist jedoch unter 10 % anzusetzen.

Die generelle Entwicklung zielt jedoch auf bleifreie Stabilisatoren ab. Auf der letzten Umweltministerkonferenz wurde ein Beschluß mit der Empfehlung verabschiedet, ab dem Jahr 2000 bei der Neuproduktion von PVC-Bauprofilen nur noch umweltverträgliche Stabilisatoren einzusetzen. Auch die Enquete-Kommission des Bundestages stellt sich hinter diesen Beschluß, wobei insgesamt die Anforderungen seitens des gesunden Wohnens des Energiesparens und der Resourcenschonung im Vordergrund stehen. Zahlreiche PVC-Profilhersteller haben inzwischen auf Blei verzichtet und Calcium-Zinkstabilisatoren eingesetzt. Dieses unbedenkliche System verteuert die Profile zwar. Es könnte jedoch als eine Art “Endlösung” angesehen werden. Allerdings wird Calcium-Zink bisher nur in Deutschland verwendet. Ein europaeinheitliches Stabilisierungs-System wird vielleicht erst durch eine Richtlinie zu erreichen sein, aber in Deutschland werden bereits die Weichen “…weg vom Blei” gestellt.

In der Öffentlichkeit und selbst in Fachkreisen, herrscht gegenüber dem Kunststofftyp PVC immer noch die Einstellung, es handle sich um einen Billigwerkstoff. Der Name, aber auch die allgemeine Werbung und Beratung tragen leider nicht dazu bei, den tatsächlichen, hohen Wert dieses Materials zu würdigen. Selbst das Wiederverwerten ausgebauter Fensterrahmen oder das Nochmal-Verwenden von Profilresten, wird eher als Maßnahme zum Schonen der Deponien und nicht als Schonung wertvoller Kunststoff-Rohstoffe gesehen. Der Anstoß für die inzwischen vorbildlich funktionierenden Recycling-Anlagen in Westdeutschland (z. B. in Rahden) und in Ostdeutschland (Behringen/Thüringen) kam zunächst aus der Erkenntnis, daß die Sondermüllberge jede Deponie überfordert, da PVC-Hart biologisch nicht abbaut. Dazu muß erwähnt werden, daß von den 480 Mio. Fenstern, die derzeit in Deutschland in Benutzung sind etwa 190 Mio. Fenster einen Rahmen aus PVC haben. Und diese, jährlich um 11 – 12 Mio. Fenster wachsende Substanz wird irgendwann – in 50 oder 60 Jahren – zu “entsorgen” sein.

Die Kunststoff-Profilindustrie hat sich diesen Tatbestand, und die daraus abgeleiteten Verbote, nicht lange angesehen. Jede Umweltdiskussion wurde im Keim erstickt, indem mit hohem Kostenaufwand hochmoderne Recyclinganlagen erstellt und in Betrieb genommen wurden: Ausgebaute Fenster werden komplett mit Glas, Beschlag und Dichtungsprofilen geschreddert, automatisch sortiert und sortenrein zur Wiederverwertung weitergeleitet. Am Ende der Anlage steht das sortenreine Granulat zur Verfügung. Dieses wird mit Zuschlagstoffen wieder zu “erhöht schlagzähem PVC” modifiziert und z. B. in Behringen (Thüringen) – aber auch in anderen Extrusions-Anlagen – zu Recyclat-Profilen verarbeitet. Dabei wird reines, 100 %-Recyclat verwendet (vorwiegend für Blendrahmen-Profile) oder Recyclat mit weißem “Mantel” coextrudiert. Inzwischen ist bekannt, daß PVC mit Hilfe moderner Technologien bis zu zehnmal wiederverwendet werden kann. Die Abfallmenge aus PVC-Fenstern wird im Jahr 2010 – so eine Prognos-Studie – bei etwa 60 000 t pro Jahr liegen.

PVC-Profile benötigen wegen ihres niedrigen Elastizitäts-Moduls die bekannte Aussteifung in der Hauptkammer. PU braucht die Hilfe anderer Werkstoffe (Alu oder Acryl), um die Profil-Oberfläche widerstandsfähig und hart genug zu gestalten. Weil diese Mittel profil-integriert sind, spricht man nicht von Kombinationen, obwohl es solche sind.

Seit vielen Jahren werden immer wieder Kunststoff-Profile mit Aluminium oder als Dreiwerkstoff-System Alu-Kunststoff-Holz (innen) kombiniert. Die Kombination Holz innen/ PVC außen hat sich in den 70er Jahren nicht durchgesetzt, obwohl ausgereifte Systeme zur Verfügung standen. Die weiteren Kombinationen verfolgen das Ziel, bestimmte Schwächen des einen oder des anderen Materials durch neue Verbindungen auszuschalten. Dabei stehen drei Funktionen zur Kompensation an: Festigkeit (Mechanik), Wärmedurchgang (k- Wert) und Farbgebung. Interessanterweise spielt die Farb-Variation in jüngster Zeit eine besondere Rolle, wobei Aluminium auf der Außenseite von PVC-Profilen nicht als Witterungsschild, sondern als dauerhafter Lackträger (Pulverbeschichtung, Einbrennlackierung, Eloxal usw.) eingesetzt wird. Der Marktanteil dieser Kombinationen ist bisher noch relativ gering. Es wird jedoch – wie am Beispiel des thermisch getrennten Aluminium-Profil praktiziert – immer deutlicher, daß es den idealen, alleingültigen Rahmenwerkstoff nicht gibt. Beim Kombinieren wird grundsätzlich jedes Material an der Position angeordnet, an der die speziellen, positiven Eigenschaften zum Tragen kommen. Neben den Entwicklungen im großen Standardbereich sind bei den Kombinationen auch in Zukunft neue oder alte, aufgewertete Ausführungen zu erwarten.

Der Funktionsbereich “Lüften” entwickelt sich immer mehr zur elementaren Frage von Fensterelementen mit beweglichen Flügeln. Die damit verbundene Suche nach zufriedenstellenden Lösungen zum “Nichtmanipulierbaren Lüften” ist keine spezielle Herausforderung an das PVC-Fenster. Jede Rahmenmaterial-Gruppe steht vor der Frage, mit welchen Zubehörteilen dem Fensterbenutzer die Verantwortung für sachgemäßes Lüften genommen werden kann.

Im ersten Schritt – sozusagen als “kleine Lösung” – werden profilsystem-integrierte Grundlüftungsausführungen angeboten und hergestellt. Dabei gilt es, die Dämmwerte (k-Wert und Schalldämmwert) möglichst wenig zu verschlechtern, jedoch die zulässige Luftströmung über den Flügelfalz (im geschlossenen Zustand) auszunutzen. Undichter als die Wärmeschutzverordnung vorschreibt, dürfen Fenster- und Fenstertüren nicht gemacht werden. Ein Fenster mit einer Flügelfalzlänge von 5 m wird bei durchschnittlichem Winddruck maximal 5 m³ Frischluft in den Raum transportieren. Diese Luftmenge wird als “Grundlüftung” bezeichnet. Sie hat das Aufkommen von Feuchteschäden im Raum an einigen Objekten bereits gestoppt. Das ganze Problem “Lüften” ist damit jedoch noch nicht gelöst.

Der Trend wandelt sich jedoch weg von immer dichteren Fenstern und hin zum Ausnutzen der zulässigen Luftwechselrate. Die Funktion “Lüften” wurde bisher als Nebenprodukt am Fenster behandelt. Hier hat auch das PVC-Fenster einen Nachholbedarf – wie auch in anderen Bereichen (Einbruchschutz, Schallschutz und Benutzer-Komfort). Es sind noch viele Entwicklungen offen. Wer sie als erster aufgreift und konsequent zur Lösung führt, wird eher das Rennen machen als derjenige, der nach dem niedrigsten Preis strebt. Weil sich besonders das PVC-Fenster gegen viele Angriffe und Verbote wehren mußte, ist die Innovations-Tätigkeit besonders groß. Gerade diese Tatsache ist ein wesentlicher Teil des heutigen, aber auch des zukünftigen Erfolges von PVC-Fenstern.

Jürgen Estrich