1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite » Wissen » Bauelemente »

Energy-Label für Fenster wird kommen

Bewertungssysteme für die Energieeffizienz im Sommer und Winter
Energy-Label für Fenster wird kommen

Wer kennt sie nicht – die Energy-Labels die an Waschmaschinen, Kühlschränken oder Geschirrspülmaschinen kleben. Sie zeigen dem Kunden, durch farbige Balken und den Buchstaben A bis G wie viel Energie das Gerät verbraucht. Diese plakative Kennzeichnung könnte ein Vorbild für die energetische Bewertung für Fenster und und Fassaden sein. Allerdings: Die Bewertung von Fenstern ist im Vergleich zu Haushaltsgeräten um einiges komplexer.

Die Energie-Effizienz und der Einsatz regenerativer Energien werden auch in Zukunft ein Thema bleiben. Für die Fenster- und Fassadenbranche bedeutet dies ein erhebliches Marktpotenzial in der Gebäudesanierung, aber auch eine anhaltende Olympiade bei UW, UCW, Uf und Ug – also den Wärmedurchgangskoeffizienten für Fenster, Fassade, Rahmen und Glas – sowie Diskussionen über Psi-Werte für Glasrand und Einbau, über Tageslichtnutzung, solare Energiegewinne und das Problem der Überhitzung im Sommer.

All diese Debatten und Kennwerte verwirren nicht nur Bauherrn und potenzielle Kunden, sondern führen häufig auch zu der Entscheidung „erst einmal abzuwarten“ und auf einen Fensteraustausch zu verzichten.
Die Europäische Fenster- und Fassadenbranche beschäftigt sich seit einiger Zeit intensiv mit einer „verbraucherfreundlichen“ energetischen Kennzeichnung von Fenstern. Einigkeit herrscht bei dem Ziel, dem Verbraucher eine einfach verständliche Information über die energetische Qualität eines Fensters zu geben. Vorbild sind die bei Haushaltsgeräten eingeführten Energy-Label mit plakativen Energie-Effizienzklassen A bis G. Leider ist die energetische Bewertung von Fenstern im Vergleich zu einer Waschmaschine oder einem Kühlschrank deutlich komplexer, da neben Wärmeverlusten auch erwünschte oder unerwünschte solare Gewinne auftreten und weitere Kriterien zu beachten sind.
Während bisher vor allem der Heizenergiebedarf beachtet wurde, wird aufgrund steigender Komfort- anforderungen auch der Kühlenergiebedarf, bzw. die Gefahr hoher Raumtemperatur immer wichtiger. Neben dem Verhalten im Winter (Heizfall) soll daher auch das sommerliche Verhalten (Kühlfall) bewertet werden. Die Kennzeichnung sollte daher berücksichtigen:
  • die Energieeffizienz im Winter und Sommer,
  • Berücksichtigung von Sonnenschutzvorrichtungen,
  • Tageslichtnutzung, Behaglichkeit und Gesundheit,
  • Gebrauchstauglichkeit und Gebrauchssicherheit.
  • Unbestritten sind auch die Anforderungen an das Bewertungsverfahren:
  • einfach und transparent, auf wissenschaftlicher Basis,
  • korrekte und überprüfbare Eingangskennwerte,
  • keine Handels- und Innovationshemmnisse,
  • einfach anwendbar und kostengünstig.
Da es sich bei der Gebäudesanierung überwiegend um Wohngebäude handelt, ist im ersten Schritt eine Einschränkung auf Fenster für Wohngebäude möglich. Das Verfahren sollte aber eine spätere Erweiterung bis hin zu Fassaden mit Photovoltaik-Elementen zulassen.
Bewertung der Energieeffizienz
Es gibt weltweit mehrere unterschiedliche Ansätze zur Bewertung der Energie-Effizienz von Fenstern. Das internationale Komitee ISO TC163 SC2 „Kalkulation der Wärmeübertragung“ arbeitet zurzeit an einer Norm (ISO 18292 „Energetische Bewertung von Fenstersystemen – Berechnungsverfahren“) zur Bewertung der Energie-Effizienz (Energy Performance) von Fenstern. Wärmeverlust und Solargewinne werden auf Grundlage einer Gebäudesimulation zu Energie-Kenngrößen für die Heiz- und Kühlperiode bilanziert und Energieeffizienz-Klassen gebildet. Bei der Bilanzierung ist eine Reihe von Annahmen zu treffen:
  • Fenster: Größe, Rahmenanteil, …
  • Einbau: Orientierung, Verschattung, …
  • Gebäude: Dämmniveau, thermische Speichermassen, …
  • Nutzung: Wohnung, Büro, …
  • Standort: Außenklima, Temperatur, Sonnenscheindauer, Wind, …
Diese Annahmen können national festgelegt werden. Auch wenn hier wissenschaftlich korrekte Daten zugrunde gelegt werden, ist offensichtlich, dass durch die erforderliche Auswahl bzw. Mittelwertbildung ein breites Spektrum an Möglichkeiten besteht.
Auch ist eine Gebäudesimulation, eventuell mit Stundenwerten, keine einfache Rechnung, siehe z. B. die 185 Seiten der ISO 13790 „Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung“. Bisher existierende Energy-Label, z. B. des British Fenestration Rating Council, beschränken sich auf die Energieeffizienz im Winter und verwenden einfache Ansätze der Formel:
EPW,P = IS,P * gW – ΔTP * UW
EPW,P = Energieperformance des
= Fensters in W/m²
IS,P = mittlere effektive solare
= Einstrahlung in W/m²
ΔTP = mittlere Temperatur-
= differenz in K
gW = Gesamtenergiedurchlass-
= grad des Fensters, evtl. mit
= Sonnenschutz
UW = Wärmedurchgangs-
= koeffizient des Fensters
Die mittlere, effektive solare Einstrahlung und die mittlere Temperaturdifferenz können mithilfe von Simulationsrechnungen und den oben aufgelisteten Annahmen festgelegt werden. Dieses Vorgehen wurde z. B. in der DTU-Studie „Proposal of Energie Rating System of Windows in EU“ (DTU: Dänemarks Technische Universität) gewählt und Kennwerte für die Heiz- und Kühlperiode angegeben. Bemerkenswert ist, dass der Ansatz konsistent, z. B. auf Energiegewinne durch Photovoltaikelemente, erweitert werden kann.
Zwei Kennzahlen sind erforderlich
Die Klimabedingungen im Sommer und Winter bzw. in Nord- und Südeuropa sind so unterschiedlich, dass eine einzige Kennzahl nicht ausreicht. Für die Energieperformance (EP) führt die von ISO 18292 vorgesehene Unterscheidung zwischen Heiz- und Kühlperiode dann zu zwei Kennzahlen:
EP-H: Energy Performance Heating Period
EP-C: Energy Performance Cooling Period
Diese bilden die Grundlage für die Einstufung in Energie-Effizienz-Klassen. Hinzu kommen Angaben zum Tageslicht:
DP: Daylight Performance (ISO 18292)
und – soweit nicht in der EP-Berechnung berücksichtigt – Angaben bzw. Anforderungen an die Luftdichtheit. Außerdem könnten weitere detaillierte Kennzahlen (z. B. der Temperaturfaktor fRsi zur Bewertung des Tauwasserrisikos, Angaben zum Schallschutz etc.) mit angegeben und das Einhalten von Mindestwerten (z. B. bei der Gebrauchstauglichkeit) gefordert werden.
Klima und Einbau
Die Klimabedingungen in Europa variieren stark und die solaren Gewinne hängen wesentlich von Orientierung und Verschattung ab. Der Absolutwert der EP und folglich die Einstufung in Effizienzklassen hängt damit vom Einbauort ab. Während über die Orientierung meist gemittelt wird (z. B. 15 % Nord, 50 % West/Ost, 35 % Süd) ist für das Klima folgendes Vorgehen denkbar:
  • für jeden Einbauort spezifisch,
  • Einteilung in unterschiedliche Klimazonen,
  • eine Zone „Europa“.
Berücksichtigt man die konkreten Verhältnisse am Einbauort, erhält man die „gerechteste“ EP-Bewertung. Diese gleicht einem Energie-Ausweis für die Fenster dieses Gebäudes, ist jedoch als allgemeines Produkt-Kennzeichen wertlos.
Die bisherigen Überlegungen sehen daher eine Einteilung in Klimazonen vor, z. B. drei Klimazonen Nord-, Mittel-, Südeuropa mit politischen Grenzen (DTU) oder mehr am Klima ausgerichteten Zonen:
  • heißer Sommer und milder Winter,
  • warmer Sommer und milder Winter,
  • warmer Sommer und kalter Winter,
wobei die Abgrenzung dieser Zonen noch diskutiert wird. In jedem Fall ist die Abgrenzung bzw. Zuordnung problematisch, da abhängig von der Klimazone erhebliche Sprünge in der Klassifizierung auftreten. Tabelle 1 gibt ein Beispiel für die Klassifizierung EP-H (Heizen) eines heutigen Standard-Fensters. Je nach Klimazone wird die Klassifizierung D, B oder A++ erreicht. Bei Überschreiten einer Zonengrenze wird dann aus einem B-Fenster ein D oder A++. Will man dies vermeiden sind mehr als drei Klimazonen erforderlich.
Wie Tabelle 2 zeigt, hat auch die Orientierung des Fensters einen ähnlich deutlichen Einfluss auf die EP-H-Klassifizierung. Allerdings wird dieser Einfluss zur Vereinfachung durch die Mittelung verdeckt. Noch deutlichere Unterschiede zeigt die EP-C Klassifizierung bei „Kühlen“ im Sommer. Um Missbrauch zu verhindern, müssten daher wenigstens sechs Klassifizierungen, jeweils EP-H und EP-C für drei Klimazonen, im Label angegeben und erklärt werden.
Ein Zeichen für Europa
Für eine einfache und klare Kennzeichnung ist denkbar – ähnlich wie bei der „mittleren Orientierung“ – ein „mittleres Klima“ zu Grunde zu legen. Das Problem der Abgrenzung der Klimazonen entfällt und man erhält ein reines Produktkennzeichen mit nur zwei Klassifizierungen EP-H und EP-C ohne große Sprünge. Dabei genügt es zur Beschreibung des mittleren Klimas, einen „typischen Heiztag“ bzw. einen „typischen Kühltag“ zu definieren. Diese beiden Tage können durch wenige Größen, z. B. Gradstunden und solare Einstrahlung, beschrieben werden. Das Bewertungsverfahren wird damit einfacher und klarer.
Ein Fenster der Klassifizierung A/A ist immer sehr gut, wenn auch teilweise übertrieben beziehungsweise unwirtschaftlich. Für die unterschiedlichen Anwendungen können entsprechende Einsatzempfehlungen ausgearbeitet werden, welche die tatsächlichen Klima- und Einbaubedingungen berücksichtigen und damit auch eine wirtschaftliche Optimierung ermöglichen. Dieses Konzept erfüllt alle eingangs aufgelisteten Kriterien und wird zur- zeit am ift Rosenheim ausgearbeitet. ■
Herstellerinformation
BM-Gewinnspiel
Herstellerinformation
BM-Titelstars
Herstellerinformation
Im Fokus: Vernetzte Werkstatt

Herstellerinformation
Im Fokus: Vakuumtechnik
Herstellerinformation
BM auf Social Media
BM-Themenseite: Innentüren
Im Fokus: Raumakustik
_6006813.jpg
Schallmessung in der Praxis: Michael Fuchs (r.) und Simon Holzer bei raumakustischen Messungen in einem Objekt (Friseursalon Max in Wallersdorf). Foto: Barbara Kohl, Kleine Fotowerkstatt
Im Fokus: Gestaltung
Alles bio? Nachhaltigkeit im Tischler- und Schreinerhandwerk

BM Bestellservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der BM Bestellservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum BM Bestellservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des BM Bestellservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de