Dazu muss man erst mal einen kleinen Ausflug in die Physik machen, vielleicht erinnert sich ja der eine oder andere dunkel an lange zurückliegende Schulstunden. Das PVC-U, das für Kunststofffenster-Rahmen verwendet wird, ist ein Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten 80 (106/K), das ist relativ viel. Die Längenausdehnung ergibt sich aus der Formel L = L0 x ( 1+ α T).
Gehen wir vom durchschnittlichen Wetter aus, können dunkle, z. B. anthrazitgraue Kunststofffenster-Rahmen auf der Außenseite im Winter gerne mal -10 °C haben und bei Sonnenschein im Sommer auf bis zu 80 °C erwärmt werden. Dass es nicht mehr wird, liegt an der Beschaffenheit der Folien, die heute alle infrarotreflektierende Eigenschaften aufweisen, um eine Erwärmung über die Vicat-Erweichungstemperatur des PVC-U hinaus zu verhindern. Das bedeutet, das Profil ist einem Temperaturgefälle von 90 Kelvin im Wechsel der Jahreszeiten ausgesetzt. Nach der Formel würde das eine Längenausdehnung von 6,4 mm/m Profil betragen. Durch Zugabe von Füllstoffen und entsprechende Armierungen kann das verändert werden. Im Regelfall gehen wir heute von einer Längenausdehnung Winter-Sommer von ca. 3 bis 3,5 mm/m Profil aus. Ein zweiflügliges Kunststofffenster-Element mit 1,80 m Breite würde sich also um 5,4 bis 6,3 mm ausdehnen – vorausgesetzt mit dem Temperaturgefälle von 90 Kelvin. Nicht alle Teile eines Kunststofffensters sind von solchen Temperaturschwankungen betroffen, es geht also hauptsächlich um die unteren Profile der Sonnenseiten.
Knackpunkt Montage
Die Montage gemäß DIN 18355 und nach den Richtlinien des RAL-Montage-Leitfadens erfolgt umlaufend also vierseitig. Das Fenster hat somit keine Möglichkeit, die Größenänderung zuzulassen, da es ja überall starr befestigt ist. Gleichzeitig steht aber im Leitfaden „Farbige Kunststoffprofile für Fenster und Haustüren: richtig planen und einsetzen“ der Gütegemeinschaft Kunststoff-Fensterprofilsysteme e. V. unter Kapitel 5: … „Alle Bauanschlussfugen sind als Dehnfugen auszubilden.“ Hier sehe ich einen Widerspruch zur Forderung der umlaufenden Befestigung, die ja keine Ausdehnung oder nur minimalste Ausdehnung zulässt.
Die Systemgeber haben insofern darauf reagiert, dass sie bei dunklen Farben vorschreiben, die Befestigungsbohrungen weiter von den Ecken entfernt zu setzen, im Regelfall 150 mm ab Falzinnenkante.
Was passiert nun beim Erwärmen bzw. Abkühlen? Die Längsbewegung des Kunststoff-Profils wird durch die Befestigungspunkte teilweise aufgenommen bzw. verhindert. Die verbleibenden Kräfte werden in die äußere Ecke abgeleitet, da das der einzige Punkt ist, der nicht so starr fixiert ist.
Ein weiterer Faktor ist der Profilschrumpf. Unabhängige Untersuchungen haben ebenfalls dazu geführt, dass Zugspannungen auf der Außenseite der Fensterecke entstehen (siehe auch BM 06/2017 „Unerwünschte Biegungen“, Autor: Jürgen Sieber).
Wie entstehen die Risse?
Weitere Faktoren wie unsaubere Schweißspiegel oder zu raue Sägeschnitte haben zwar auch einen Einfluss auf das Reißverhalten, ich lasse diese aber außen vor, denn auch optimal geschweißte Ecken können reißen. Nicht außen vor lassen möchte ich die Ausführung des Verputzens. Eigene Untersuchungen und Statistiken nähren die Vermutung, dass die derzeitig beliebte V-Fuge dem klassischen Abstichverfahren hier unterlegen ist, da m. E. eine Kerbwirkung erreicht wird, die zu vermehrter Rissbildung führen konnte.
Der Riss beginnt immer in der Innenecke des Kunststofffensters und zieht sich dann entlang der Schweißnaht fort. Meist endet er nach der Hälfte bis 2/3 der Ansichtsbreite, selten ist die Gehrung komplett gerissen. In seltenen Fällen geht der Riss quer durchs Profil, bei den meisten von mir begutachteten Rissen war nur die äußere Wandung bis zur ersten Kammer aufgerissen.
Die Kunden reklamieren solche Risse fast immer ein bis zwei Jahre nach dem Einbau der Kunststofffenster und haben natürlich Bedenken hinsichtlich der Dichtigkeit und Stabilität ihrer Fenster. Oft wird hierbei auch das immer wieder anfallende Kondensat im Falz als Undichtigkeit interpretiert. Es ist mir aber bis dato immer gelungen so zu argumentieren, dass eine Sanierung statt dem kompletten Austausch zur Ausführung kommt.
Wie können wir dieses Problem vermeiden?
Klare Antwort, gar nicht. Es kann immer wieder auftreten, da sich unser Klima immer weiter ändert. Wir können nur darauf achten, alle notwendigen Fertigungs- und Montageparameter so exakt als möglich einzuhalten. Das beginnt bei der Verwendung getemperter Profile und endet bei der fachgerechten Montage unter Einhaltung der vorgeschriebenen Schraubabstände.
Wie wird sinnvoll und dauerhaft saniert?
Lange war man der Meinung, ein Einspritzen von 2K-Kleber bzw. Füllmaterial über Bohrungen im Falz wäre das Maß der Dinge. Leider hat sich gezeigt, dass bei dieser Methode die Risse nach einiger Zeit erneut auftreten können. Gerissene Ecken, die über Bohrungen auf der Außenseite mit eingespritztem 2K-Material verfüllt wurden, sind nach einem Jahr später erneut gerissen. Die Erklärung dafür ist oben zu sehen. Der Profilschrumpf ist irgendwann vorbei, aber die Bewegung durch Wärmeausdehnung hört nie auf. Aus diesem Gedanken heraus habe ich eine Methode entwickelt, bei der wir auf eine Verklebung von außen mit 1K-Hybridklebstoffen zurückgreifen. Dazu wird die Gehrung bis mindestens zur ersten Kammer außen aufgefräst und mit dem Klebstoff verfüllt. Anschließend wird das überschüssige Material abgezogen und nach der Durchtrocknung (24h) kann die Fuge eingefärbt werden. Der Vorteil liegt darin, dass der Klebstoff auch Bewegungen zulässt, sodass die Gefahr des erneuten Aufreißens der Kunststofffensterecken sehr viel geringer ist. Wenn die Arbeit sorgfältig ausgeführt wird, d. h. tief genug gefräst und ausreichend Kleber eingespritzt wird, ist das Problem ein für alle Mal erledigt.
Der Autor
Schreinermeister Claudius Freiberg (61), ö. b. u. v. Sachverständiger im Tischler-/Schreinerhandwerk, beschäftigt sich mit der Sanierung von Oberflächenschäden an Fenstern und Türen.
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