Fenster

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Hauptfunktionen des Fensters: Belichtung, Lüftung, Aussicht (Moritz von Schwind, „Morgenstunde“)

Fenster haben den Zweck, natürliches Licht in Gebäude zu lassen und gleichzeitig das Innere der Gebäude vor den Einflüssen der Witterung abzuschirmen. Weitere Zwecke können sein, Belüftung zu ermöglichen oder Hinaus- und Hineinsehen zu ermöglichen.

Das Wort stammt aus dem Lateinischen: fenestra. Der gotische Begriff ist das windauga (Windauge), das sich im dänischen Begriff vindue und im englischen window erhalten hat, althochdeutsch ist der entsprechende Begriff augadoro (Augentor).

Fenster bestehen aus zwei Teilen: einem festen Rahmen sowie festen oder beweglichen Fensterflügeln mit entsprechenden Fensterfüllungen. Dabei wird der Rahmen in eine Öffnung in einer Wand bzw. Mauer eingesetzt, um diese wind- und wetterdicht zu verschließen. Die drei Elemente Maueröffnung, Rahmen und Flügel erfuhren im Laufe der Zeit wesentliche Entwicklungen, die teilweise voneinander abhängig waren. Die Maueröffnung wird oben meist durch den Fenstersturz verstärkt, seitlich durch die Leibung und unten durch die Fensterbank.

Ursprünglich handelte es sich bei Fenstern um ovale oder rechteckige Öffnungen in Wänden, die mit Häuten, Pergament oder Leinenstoff überspannt wurden, um Witterungseinflüsse zu reduzieren. Vorwiegend bei Sakralbauten wurde in die Öffnungen dünnes, durchscheinendes Alabaster eingesetzt.

In der Antike wurden Fenster und deren Gliederungen nach den Proportionen des goldenen Schnitts geplant und gebaut.

Heute werden Fenster mit transparenten Glasfüllungen verwendet. Es gibt auch transluzente Füllungen aus Ornamentglas oder Milchglas, elektrisch umschaltbare Transluzenz, Plexiglasfüllungen und vieles mehr (siehe Glas). Um die Glasscheiben zu halten und einzufassen, benutzt man einen Rahmen oder eine Konstruktion aus Pfosten und Riegeln.

Feststehende Pfosten-Riegelkonstruktion stellen eher eine Glasfassade dar. Bewegliche Fenster zum Öffnen besitzen in dem Fensterrahmen noch einen oder mehrere Fensterflügel mit beweglichen Beschlägen. Feststehende Fenster werden als Festverglasung bezeichnet.

Gotisches Chorfenster

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Geschichte und Typologie

Steinrahmenfenster

Typische mittelalterliche Fensternische mit Steinstock: Erkennbar sind Steinstock aus sauber geglättetem Werkstein im Bruch Steinmauerwerk, steinerner Fensterbank und schwerem Fenstersturz, und einem Falz zum Anschlagen des Fensterverschlusses

Bei gemauerten Wänden entsteht das Problem, einen geeigneten oberen Abschluss der Maueröffnung (Fensterleibung) herzustellen, der die statischen Druckkräfte in der Wand um das Fenster herumleitet. Die für den horizontalen oberen Abschluss (Fenstersturz) verwendeten Materialien müssen zudem den entstehenden Zugspannungen standhalten können.

Man setzte Holzbalken oder Fensterstürze aus Naturstein ein, wobei im darüberliegenden Mauerwerk ein Entlastungsbogen gemauert werden muss, der den Fenstersturz entlastet. Fenster aus Werkstein mit freien Weiten über einen Meter wurden selten gebaut, bevor Materialien wie Stahl oder Stahlbeton zur Verfügung standen.

Thermenfenster

Dieser Fenstertypus geht auf die römische Architektur zurück, in der das Fenster wegen seiner Größe vor allem zur Belichtung der Thermenanlagen Verwendung fand. Das auch diokletianisches Fenster genannte Fenster ist halbkreisförmig und wird durch zwei senkrechte Pfosten in drei Zonen unterteilt. Weitere Verwendung fand der Typus wieder seit der Renaissance, im Historismus und im Jugendstil.

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  Thermenfenster in den Diokletiansthermen (Santa Maria degli Angeli) in Rom, um 300 n. Chr.

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  Palladio:Thermenfenster in der Villa Pisani, 1560

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  Palais du vin, Brüssel, 1909

Bogenfenster

Für die größeren Wandöffnungen waren bei traditioneller Mauertechnik echte Bögen notwendig, um die Last der darüber liegenden Wand zu tragen. Aus der konstruktiven Form der Wandöffnung ergab sich dann auch die Gestaltung der Fensterrahmen und Glasflächen als Bogenfenster.

Das Bogenfenster entwickelte sich beginnend vom Rundbogen der Romanik über den Spitzbogen der Gotik zu zahlreichen weiteren Arten wie Ellipsenbogen, Korbbogen und Segmentbogen. Im Barock, Rokoko und dem Jugendstil wurden verschiedenste Fensterformen entwickelt.

Breitere Fenster wurden aus mehreren aneinander gereihten Bogenfenstern gebaut, die durch Säulen oder Pfeiler getrennt sind, welche die Last tragen. Derartige Fenster sind z. B. die gekuppelten Bogenfenster der Romanik.

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  Rundbogenfenster am romanischen Haus in Gelnhausen

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  Bogen-, Arkadenfenster im Palazzo Pitti, Florenz, Mitte 15. Jh.

Steinkreuzfenster

Das Steinkreuzfenster bzw. Kreuzstockfenster ist die erste Weiterentwicklung, die Fensteröffnung in der Höhe zu erweitern und den Lichtdurchlass zu erhöhen. In den so entstehenden unterteilten Rahmen wurden jeweils angepasste Einzelfenster eingesetzt.

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  Steinkreuzfenster mit Butzenscheiben

Maßwerkfenster

Maßwerkfenster der Gotik

Die Gotik gestaltete die Fenster bei Kirchenbauten mit zusätzlichem filigranem Mauerwerk, dem Maßwerk, das in die Fensteröffnung eingebaut war und auch Aufgaben eines steinernen bzw. schmiedeeisernen Fensterrahmens übernahm. Maßwerkfenster waren in der ursprünglichen Ausführung als bunte Bleiglasfenster konzipiert und wesentlicher Bestandteil der gotischen Raumkonzeption in Sakralbauten.

In der Renaissance wurde das Fenster bei entsprechender Größe durch einen vertikalen Stab aus Stein gestützt, teilweise durch einen weiteren horizontalen Stab, was dann das so genannte Steinkreuzfenster ergab.

Ähnliche Formen entwickelten sich im arabisch-indischen Raum, in dem die Fenster durch kompliziertes Filigran blickdicht aber lichtdurchlässig verschlossen sind.

Rahmen- und Flügelfenster

Fensterzarge mit leerem Fensterrahmen. Erkennbar: Reste des Fensterkitts

Eine wichtige Entwicklung des Fensterbaus war der Fensterrahmen. Hier ist die Scheibe nicht mehr direkt an den eigentlichen Stock angeschlagen, sondern in eine Rahmenkonstruktion (Blendrahmen) eingefasst, die die Versiegelung der Passerfuge mit Fensterkitt erlaubt. Blendrahmen nennt man ihn, weil er im Prinzip dem eigentlichen tragenden Blindstock vorgebaut ist – bei modernen Fenstern sind Blindstock und Blendrahmen so verleimt, dass sie keine eigenständigen Bauteile mehr bilden.

Mit dem Rahmenfenster sind sowohl über Angeln bewegliche Flügel möglich, kippbar in der Senkrechte als Kippfenster, senkrecht drehbar als Drehfenster, oder vollständig zu öffnen als Flügelfenster, wie auch Schubfenster – vorher war nur möglich, die Fensteröffnung entweder lichtdurchlässig (früher: Pergament und andere Häute, Papier in Asien, und Ähnliches, dann mit Fensterglas) zu schließen, oder offenbar (mit Fensterläden, oder als hölzerner Schuber).

Neben dem einflügeligen Fenster sind auch zweiflügelige Fenster möglich. Diese können entweder mit Zwischenpfosten oder mit losem Rahmen ausgeführt sein. Bei letzterem bleibt die lichte Weite frei; der eine Flügel, in den der andere einschlägt, ist der Stulpflügel Es gibt auch diverse dreiflügelige Konstruktionen, wobei der mittlere feststehend, als Stulpflügel oder als eigener Flügel ausgebildet sein kann.

Zargenfenster

Eine weitere wichtige Entwicklung des Fensterbaus war die Fensterzarge (umgangssprachlich „Fensterstock“ genannt), die zur Entwicklung des Zargenfensters geführt hat. Das Zargenfenster erlaubt die Trennung von Blindstock und eigentlichem Fenster, und einen sauberen winddichten Anschlag mit Falz.

Zargenfenster sind in Holz- und im Steinrahmen möglich. Sie haben im Laufe der Neuzeit das Steinrahmenfenster vollständig verdrängt, indem auch in Steinrahmen eine Holzzarge eingesetzt wurde. Holzzargen wurden ihrerseits durch Kunststoff und Verbundwerkstoff weitgehend ersetzt. Bei Ställen und Industriebauten werden auch Rahmen und/oder Zargen aus Stahlprofilen, Schmiedeeisen oder Gusseisen verwendet.

Historisches Sprossenfenster mit gewölbten Scheiben. Die Spiegelung auf den einzelnen Scheiben erspart den Bewohnern Gardinen. Die Scheiben sind zudem gegen Winddruck und Schneeballwurf widerstandsfähiger.

Historische Fensterverglasungen

Bestand die transparente Füllung der Öffnung früher noch aus Materialien wie gegerbter und geölter tierischer Haut (Pergament) oder Leinenstoff, so dominiert seit Jahrhunderten der Werkstoff Glas als sogenanntes Fensterglas. Fensterglas dient auch als Trägermaterial für Glasmalerei oder wird bunt eingefärbt zu Ornament-Glas und Glas-Mosaiken zusammengefügt. Seit der Gotik werden mit dieser Technik Kirchenfenster, später auch Fenster an Profanbauten gestaltet.

Die Herstellung großer Glastafeln ist erst seit der Industrialisierung möglich. Deshalb war jahrhundertelang die Aufgabe zu lösen, große Fenster aus kleinen Glasstücken zu fertigen.

Sprossenfenster

Verspielte Sprossung, Art Nouveau, Léon et Ernest Delune (1904), Brüssel

Die einzelnen Glasstücke (Scheiben) sind beim Sprossenfenster kleiner als die Fläche des Fensterflügels. Zwischen den einzelnen Scheiben befinden sich zur Verbindung schmale Stäbe aus Holz oder Metall, die Sprossen.

Besonders im Jugendstil wurde die Sprosseneinteilung der Fenster als Gestaltungselement benutzt und es entstanden zum Teil sehr aufwändige Einteilungen der Glasflächen.

Bleiglasfenster

Das Bleiglasfenster ist aus vielen einzelnen Glasstücken zusammengesetzt. Diese werden von H-förmigen Bleiprofilen zusammengehalten, die miteinander verlötet sind. Bleiprofil kann leicht gebogen werden, so dass nahezu beliebige Glasflächen möglich sind. Auch die einzelnen Stücke der Glas-Mosaiken werden mit dieser Technik verbunden.

Butzenscheiben sind kleine, rund gedrehte Glasscheiben, die mit Bleistegen und kleinen Füllstücken zusammengesetzt werden, eine spezielle Form der Bleiverglasung.

Einfach- und Doppelfenster

Die dritte wichtige Komponente zum modernen Fenster ist die Idee, an einer Zarge mehrere Fenster hintereinander anzuschlagen, um mit dem entstehenden Zwischenraum zusätzliche Wärmedämmung zu erreichen.

Einfachfenster

Das Einfachfenster ist die älteste Ausführung. Die Flügel sind außen oder innen angebracht, manchmal mit einem Fensterladen oder einem Jalousieladen mit der ausspreizbaren Sprossung kombiniert.

Das Einfachfenster war bis 1820 die Regel und das Doppelfenster nur in Ausnahmefällen anzutreffen. ^[1] Erst seit den 1950er-Jahren wurden doppeltverglaste, dann thermoverglaste Einfachfenstertypen entwickelt, sodass das Einfachfenster zurzeit in Europa wieder der am häufigsten verbaute Fenstertyp ist.

• Einfachfenster mit Einscheibenverglasung sind bei beheizten Neubauten heute nicht mehr zugelassen
• Einfachfenster mit Mehrscheiben-Isolierverglasung (Isolierglasfenster): verbreitetes Standardfenster mit meist guten Dämmeigenschaften

Doppelfenster

Doppelfenster wurden eingebaut, wenn ein einfaches Fenster die Anforderungen an Wärmedämmung, Winddichtheit und Schallschutz nicht erfüllte.

Vor- oder Winterfenster

Oft wurden die äußeren Fenster nur im Winter montiert. Deshalb heißt diese Ausführung auch Winterfenster oder Vorfenster. Derartige Anordnungen werden heute wieder gebaut, wenn aus Gründen der Denkmalpflege ein historisches Einfachfenster erhalten bleiben soll. In diesem Fall wird auf der Innenseite eine zusätzliche Fensterebene angebracht. Das restaurierte alte Fenster bleibt dagegen von außen sichtbar und die Fassade behält ihr Aussehen. → siehe hierzu unter Fensterinstandsetzung: Funktionsverbesserungen an historischen Fenstern. Der älteste Befund von Doppelfenstern aus dem Jahre 1695 ist noch heute am Oberen Schloss in Öpfingen bei Ulm zu finden. Das Einfache Fenster wurde durch ein vorgesetztes Winterfenster zum Doppelfenster erweitert. ^[2][3]Die Fensteröffnung wird mit zwei hintereinander angeordneten Einscheibenfenstern geschlossen.

Kastenfenster

Kastenfenster

Die beiden separaten, starren Rahmen des Doppelfensters sind hier konstruktiv zusammengefasst. Es ergibt sich ein geschlossener „Kasten“ aus beiden Glasflächen und dem Rahmen.

• Hamburger Fenster/Grazer Fenster: Äußere Flügel schlagen nach außen, innere Flügel schlagen nach innen auf ^[4]
• Berliner Fenster/Wiener Fenster: Beide Flügel schlagen nach innen auf

Bei den beiden letzteren Konstruktionen muss das eine Fenster kleiner sein als das andere, sodass dieses komplett durch die lichte Weite des größeren passt. Vorteil des Berliner/Wiener Fensters ist, dass das geöffnete Fenster nie im Wetter steht, und dass die einzelnen Fenster weniger als ihre lichte Breite voneinander entfernt sein können – während bei nach außen schlagenden Fensterflügeln diese jeweils an der Außenwand neben die des Nachbarfensters schlagen müssen, weil man sonst beim Schließen eine Reihenfolge einhalten muss. Vorteil des Hamburger/Grazer Fensters ist, dass die innere Leibung frei bleibt, wodurch die Fensternische gut benutzbar ist.

Zargen-Doppelfenster

Das Zargen-Doppelfenster unterscheidet sich vom Kastenfenster dadurch, dass die Fensterflügel der äußeren und der inneren Fensterebene an einem einzigen Zargenrahmen so angeschlagen sind, dass die äußeren Flügel nach außen und die inneren nach innen aufschlagen. ^[5]

Verbundfenster

Das Verbundfenster ist eine Weiterentwicklung des Doppelfensters und stellt den Übergang zum modernen Einfachfenster mit Isolierverglasung dar. Beide Flügel werden miteinander verbunden und haben einen gemeinsamen Drehpunkt im Fensterrahmen. Dieser Fenstertyp weist ausreichend gute Werte beim Wärmeschutz auf, da die Luftschicht zwischen den Fensterebenen einen Wärmeübergang (Wärmetransmission) von Innen nach Außen verringert (gute Fensterdichtung vorausgesetzt). Zum Öffnen des Fensters wird nur noch ein verbundener Flügel geöffnet, zum Putzen kann der Verbundflügel aber geöffnet werden. Verbundfenster wurden bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelt ^[6], konnten sich aber erst nach dem zweiten Weltkrieg durchsetzen. Seit der Marktreife von deutschen Isolierglasscheiben im Jahr 1959 wurden Verbundfenster immer mehr von Isolierglasfenstern verdrängt.[7]

Blindfenster

Wegen der Fenstersteuer zugestopfte Fenster in Southampton, England

Es ist keine Wandöffnung, sondern nur eine Wandnische. Es gibt gestalterische Gründe, wie ein einheitliches Fassadenbild, aber auch statische Gründe, da eine Fensteröffnung wie auch eine Fensternische mit einem Lastverteilungswinkel von 60° Auflasten um die Öffnung herumleitet und in den Randbereichen abgibt.

Entwicklung in den letzten 100 Jahren

Gründerzeit

Gründerzeitfassade mit besonders vielen verschiedenen Fenstern, Radebeul 1902

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster in Doppelkastenbauweise verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Gusseisen versehen. Es wurden regional gleiche Standardmaße verwendet.

Bauhaus

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster als Verbundfenster verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Stahlprofilen versehen. Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt. Einbau des in Europa unüblichen Schiebefensters.

Wirtschaftswunder

Größtes Holzfenster Europas an St. Elisabeth, Opladen 1957

In Wohngebäuden wurden meist Holzfenster in Doppelkastenbauweise verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden entweder mit Holzfenstern oder Fenstern aus Stahlprofilen versehen. Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt. Einbau des in Europa unüblichen Schiebefensters.

1970er und 1980er Jahre

In Wohngebäuden wurden Holz, Aluminium und Kunststofffenster als Einfachfenster mit Doppelverglasung (z. B.: 4-12-4) verwendet. Industrie- und sonstige Nutzbauten wurden mit Holz-, Aluminium-, Stahl- und Kunststofffenstern versehen. Fenster wurden mit Standardmaßen und Modulen in industrieller Fertigung hergestellt. Verbreitung von Kunststofffenstern.

1990er Jahre bis heute

Fensterfassade am Berliner Sony Center

Anbau der Tiefburgschule in Heidelberg-Handschuhsheim

Große Fenster für Bauwerke konnten bis ca. 1990 nur als ebene Scheiben hergestellt werden. Weiterentwickelte Fertigungsverfahren der Glasindustrie ließen nun auch gewölbte Scheiben wie im Automobilbau üblich zu. Fenster sind keine reinen Wandöffnungen mehr, sondern werden baukonstruktiv wie modularisierte Fassaden betrachtet. Dabei sind Fertigungsvorgaben, statische Bedingungen, die Funktion und die Baunormen zu berücksichtigen. Grundlage für ein neues Fenster sind meist Baukastensysteme, das heißt, die Fensterprofile und das Zubehör sind schon erprobt und aufeinander abgestimmt, sie werden nur noch auf die korrekte Länge gebracht und zusammengesetzt.

Bei modernen Gebäuden wie dem Sony-Center in Berlin spricht man häufig von Elementfassaden, da hier direkt Fenster an Fenster montiert werden.

Gestaltung und Gliederung

Arten

Je nach Bauart und Einbauort des Fensters unterscheidet man die folgenden Fenster:

nach Ort

• Kellerfenster (unterhalb des Erdgeschosses)
• Außenfenster in der Außenwand
• Eckfenster, Erkerfenster mit gekrümmten oder rahmenlos über Eck aneinander stoßenden Scheiben
• Fassadenanschlussfenster
• Dachfenster
• Einsatzelement in Pfosten/Riegelfassaden
• Innenfenster zwischen zwei Räumen

nach Öffnungsart

• Kipp-Oberlicht-Fenster mit Handhebel (einwärts)
• Klapp-Oberlicht-Fenster mit Handhebel (auswärts)
• Dreh-Kipp-Fenster und Dreh-Kipp-Türen (einwärts)
• Kipp vor Dreh-Fenster (einwärts)
• Dreh-Fenster (einwärts + auswärts)
• Schiebefenster horizontal (als Parallel-Schiebe-Fenster, Parallel-Schiebe-Kipp-Tür, Hebe-Schiebe-Tür, Hebe-Schiebe-Kipp-Tür)
• Schiebefenster vertikal
• Schwingfenster horizontal
• Wendefenster vertikal
• Festverglasung (ohne Öffnungsmöglichkeit)

Elemente

Je nach Größe des Fensters oder der Maueröffnung (Fensterlichte) besteht das Fenster aus mehreren einzelnen Elementen

• einflügliges Fenster: Es gibt genau ein bewegliches Element.
• Flügelfenster: Es gibt mindestens zwei bewegliche Elemente, die nebeneinander angeordnet sind und eine vertikale Drehachse haben.
• Oberlichter: oberer Teil eines horizontal geteilten Fensters, die eine horizontale Drehachse haben oder starr sind.
• Unterlichter: unterer Teil eines horizontal geteilten Fensters, die meist starr ausgeführt sind.

Ist eine Fensterfläche mit mehreren Flügeln versehen, wird sie mehrflügeliges Fenster oder Fensteranlage genannt. Die Öffnungsart ist oft horizontal gestaffelt unterschiedlich.

Zubehör

• Fensterbänder, Fensterbeschläge, Oliven
• Fensterbrett innen und/oder außen (außen auch Sims genannt)
• feste oder bewegliche Sonnenschutz- und Verschattungsanlagen
• Fensterläden sind wichtige Gestaltungselemente der Gebäudefassade; sie bieten auch Wetter-, Sicht-, Sonnen-, und Einbruchsschutz
• Jalousien, innen- und außenliegend
• Verdunkelungsanlagen, Vorhänge
• Sonnenschutzfolien

Baukonstruktive Eigenschaften

Öffnungsarten des Flügels

Schwingflügel

Fensterflügel werden nach den Bewegungsmöglichkeiten beim Öffnen unterschieden:

• Drehfenster vertikale Drehachse
• Kippfenster horizontale Drehachse unten
• Drehkippfenster vertikale und horizontale Drehachse
• Schwingfenster mit einer mittigen, horizontalen Drehachse
• Klappfenster, horizontale Drehachse oben, diese Fenster gehen meist nach außen auf, da sonst zu leicht Regen eindringen kann. Auch als Senkklappfenster möglich.
• Schiebefenster in den Arten horizontal oder vertikal schiebend
• Hebeschiebefenster
• Hebeschiebekippfenster
• Faltfenster (siehe auch Faltanlagen)
• Lamellenfenster: Dabei werden kleinere Fensterstreifen wie bei einer Jalousie zueinander verdreht
• Fest im Blendrahmen/festverglastes Fenster, allg. Festverglasung
• Wendefenster Dabei dreht sich der Wendeflügel um eine senkrecht liegende Drehachse, diese kann mittig oder außermittig angeordnet sein. Vorteil: Bei geöffnetem Fenster steht der Flügel nur mit halber Flügelbreite in den Raum.

Vertikalschiebefenster mit Gegengewichten

Die Bedienung von Fenstern kann über einen Fensterriegel, Fenstergriff oder (insbesondere bei Oberlichtern) über einen elektromechanischen Aktuator mit entsprechendem Bedienelement (z. B. einer Fernbedienung) erfolgen.

Einbau

Bei allen Qualitätsmaßnahmen am Fenster sind die Anschlüsse Blendrahmen zum Mauerwerk ein wesentliches Detail, die bei ungenügender Ausführung die Wirkung hochwertiger Fensterkonstruktionen entwerten. Die Abdichtung erfolgt mittels in Verwahrschienen befestigter Kunststofffolien, bituminösen Abdichtungen und kleinen Konstruktionen über Hanf/Sisalbänder oder 2-Komponenten-Montageschaum. Die Befestigung erfolgt zumeist über Spreizdübel oder Mauerpratzen oder mit Metalllaschen aus gekröpftem Flachstahl, so genannten Fensterankern.

Materialien

Querschnitt durch ein Kunststoff- bzw. Holzfenster für Passivhaus-Anwendungen

Schnittzeichnung durch einen Fensterriegel (Espagnolettenverschluss)

Mögliche Rahmen- und Flügelmaterialien - auch miteinander kombiniert - sind:

• Holz
• Aluminium
• Kunststoff
• Stahl
• Schmiedeeisen
• Gusseisen
• Blei

Holz ist der älteste Werkstoff für Fenster. Die gute Wärmedämmung und leichte Bearbeitbarkeit sind die wichtigsten Vorteile. Holz bedarf allerdings der Pflege, um seine Witterungsbeständigkeit zu gewährleisten. Bis in die 1950er Jahre wurden vor allem Leinöl und Leinölfarbe verwendet, um Holz vor Witterungseinflüssen zu schützen.^[8][9] Moderne Beschichtungssysteme reduzieren zwar den früher üblichen Wartungsaufwand, verkürzen aber die Haltbarkeit und Lebensdauer heutiger Fenster erheblich.^[10] Holz-Aluminiumfenster verbinden eine witterungsbeständige Außenhülle mit dem wohnlichen Charakter des Holzes innen. Dabei sind die tragenden Teile des Fensters aus Holz und es wird eine Aluminiumschale außen vorgeblendet.

Aluminiumfenster werden aufgrund ihrer Strapazierfähigkeit und der guten statischen Eigenschaften vor allem in öffentlichen Gebäuden und Büros eingebaut. Für Glasfassaden sind ebenfalls Aluminiumprofile üblich. Zur Wärmedämmung werden bei Isolierverglasung Innen- und Außenschale durch Kunststoffstege getrennt ("thermische Trennung").

Moderne Fenster aus Kunststoff enthalten im Innern des Rahmens und des Flügels meist Verstärkungen aus Aluminium, Stahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Nachteilig ist eine relativ große Rahmenstärke im Verhältnis zur Glasfläche, was sich ungünstig auf den thermischen Gewinn durch die Sonneneinstrahlung auswirken kann (vorausgesetzt Wintersonne scheint durch das Fenster).

Stahlprofile werden gelegentlich noch für einfache Fenster ohne Ansprüche an Wärme- und Geräuschdämmung verwendet. In Ausführungen mit thermischer Trennung werden sie aufgrund ihrer hohen Festigkeit auch in öffentlichen Bereichen mit erhöhten Beanspruchungen eingesetzt.

Bauphysikalische Eigenschaften

→ Näheres zu bauphysikalischen Eigenschaften historischer Fenster im Hauptartikel Fensterinstandsetzung

Beim EnEV-Nachweis fließen Fenster in den Transmissionswärmeverlust und in die solaren Wärmegewinne ein. Weiterhin muss die natürliche Belichtung nachgewiesen werden sowie der sommerliche Wärmeschutz. Sollte dieser Nachweis nicht erreicht werden, sind am Fenster außenliegende Beschattungselemente vorzusehen.

An Fenster werden folgende Anforderungen gestellt:

• natürliche Belichtung. Für jede Raumnutzungsart gibt es einen Berechnungsschlüssel, der die erforderliche natürliche Belichtung regelt.
• natürliche Belüftung
• Wetterschutz
• Wärmeschutz
• solare Wärmegewinne
• Sonnen- und Sichtschutz
• Schallschutz
• Brandschutz. Es werden spezielle Brandschutzgläser als auch spezielle und geprüfte Rahmenkonstruktionen eingesetzt, siehe Feuerwiderstand. Diese Fenster sind im Regelfall nicht zu öffnen^[11].
• Schutz gegen Einbruch und ggf. Beschuss. Einbruchssicherheit
• Durchbruch- und Ausbruchschutz
• Sichtschutz. Der Sichtschutz beispielsweise durch Verspiegelungen, Milchglas oder Ornamentglas, auch die Sichtfreigabe ist gesetzlich geregelt (Arbeitsstättenrichtlinie).

Fenster eines alten Rosentaler Holzhauses, Kärnten, Österreich

Winddichtigkeit und Luftwechselrate

Historische Holzfenster garantierten einen Luftwechsel. Dieser stellte den hygienischen Mindestluftwechsel sicher, so dass die heute häufig auftretenden Schimmelprobleme vermieden wurden.

Inzwischen sind Gummilippendichtungen, die eine sehr hohe Luftdichtigkeit garantieren, Standard. Ohne Öffnen des Fensters ist eine ausreichende Lüftung nicht mehr gewährleistet, deshalb werden vermehrt auch in Einfamilienhäusern mechanische Lüftungsanlagen erforderlich.

Die Entfeuchtung des Raumes geschieht normalerweise durch Lüften. Ist diese nicht ausreichend, dann kann Feuchtigkeit in der Raumluft an kalten Bauteilen kondensieren. Bei einfach verglasten Fenstern ist die Glasscheibe die kälteste Oberfläche und die Luftfeuchtigkeit schlägt sich an der Scheibe sichtbar nieder. Wird ein derartiges Fenster durch ein modernes wärmegedämmtes Fenster ersetzt, dann liegen mit großer Wahrscheinlichkeit die kältesten Stellen / Flächen des Raumes anschließend woanders, beispielsweise an Wärmebrücken rund um den Fensterrahmen, die dadurch nass werden und zu Schimmel neigen.

Überprüft werden all diese Merkmale beim Institut für Fenstertechnik (IFT) in Rosenheim. Das RAL-Gütezeichen, vergibt die RAL-Gütegemeinschaft nach der Prüfung durch das IFT.

Siehe auch: Sperrangel

Schallschutz

Für den Ersatz oder Ersteinbau eines Fensters wird der Geräuschpegel des umliegenden Verkehrs tabellarisch erfasst und daraus notwendige Schalldämmmaß des Fensters ermittelt. (Bauphysik: Schallschutz gegen Außenlärm) Fenster als schwächstes Glied reduzieren das Schalldämmmaß schwerer Außenwände erheblich. Die Abschwächung des Schalldämmwertes der Wand wird in der Bauphysik in einer Formel mit dekadischem Logarithmus berechnet.

Die Konstruktion von Schallschutzfenstern sieht konstruktive Verbesserungen in den Bereichen

• Fensterscheibe
• Fensterflügelrahmen
• Fensterblendrahmen
• Fugen zwischen Rahmen und Außenwand, sowie Rahmen und Flügel

Durch Verbundglasscheiben mit speziellen schallschluckenden Folien wird die Elastizität der Scheibe erhöht, damit das Schalldämmmaß erhöht. Vor einigen Jahren wurde der Scheibenzwischenraum mit einem Gas, welches schwerer als Luft ist, gefüllt beispielsweise SF₆. SF₆ ist aber wegen seiner ozonschädigenden Eigenschaften aufgrund des Kyoto-Protokolls zum Klimaschutz in den meisten europäischen Ländern mittlerweile verboten.

Schallschutzfenster mit hohem Wirkungsgrad haben:

• dickes dreischichtiges Glas mit relativ großen Abständen zwischen den Scheiben
• einen dünnwandigen elastischen Blendrahmen
• eine dreifache Abdichtung zwischen Flügel und Blendrahmen aus Gummiprofilen

Durchbruch- und Ausbruchschutz

Verglasungen ab einer gewissen Absturzhöhe müssen, wenn eine entsprechende Absturzsicherung fehlt, so ausgeführt werden, wie es die Technische Richtlinie Absturzsiche Verglasungen (TRAV) vorsieht, in der Regel innen Einscheibensicherheitsglas und außen Verbundsicherheitsglas . In Gebäuden, aus denen Personen nicht ausbrechen dürfen (Gefängnisse, geschlossene Krankenhausabteilungen und dgl.), ist es erforderlich, die Fenster durch geeignete Maßnahmen ausbruchsicher zu konstruieren. Auch hier finden einerseits die VSG-Gläser Anwendung und andererseits Beschläge mit erhöhter Festigkeit, abschließbare oder demontierbare Griffe sowie Bänder mit Schutz gegen das Aushängen.

Energiebilanz

Die derzeit erhältlichen Fensterkonstruktionen bieten unabhängig vom Material gute bis sehr gute wärmedämmende Eigenschaften. Trotzdem ist ein Fenster oft auch heute noch eine Schwachstelle in der thermischen Hülle des Gebäudes, auch wenn sich mit modernen Fenstern das Missverhältnis des Wärmeverlustkoeffizienten zur Außenwand stark angeglichen hat. Dabei wirken sich bei Fenstern auch die solaren Wärmegewinne während der Heizperiode und die Einsparungen von elektrischem Licht durch natürliche Belichtung positiv in der Bilanz aus. Die Herstellung von Glas, Aluminium, Stahl und Kunststoffen ist sehr energieaufwendig, die Verwendung von Tropenhölzern sehr umweltschädigend. Die Energiebilanz des Bauteils Fenster kann nicht ohne die Einbeziehung des Heizsystems beurteilt werden.^[12]

→ Näheres zu Fensterkonstruktion und Heizsystem im Hauptartikel Fensterinstandsetzung

Um besondere Anforderungen an den Wärmedurchgang zu erfüllen, werden besondere Fenstertypen mit einer hohen Isolierwirkung gebaut. Die Verwendung von beschichtetem Mehrscheiben-Isolierglas ist heute Standard, da die Energieeinsparverordnung nur so erfüllt werden kann. Zur Erreichung noch besserer Werte werden verwendet:

• Isolierglasfenster mit Dreifach-Isolierglas, das wegen der Dicke und des Gewichts höhere Anforderungen an die Fensterkonstruktion stellt.
• Isolierglasfenster mit vorgeblendeter dritter Scheibe: Diese Konstruktion ist mit einem Verbundfenster vergleichbar, bei dem eine Scheibe durch Isolierglas ersetzt ist. Im Zwischenraum können Jalousien geschützt untergebracht werden.
• Isolierglas-Kastenfenster: Aufbau wie bei einem klassischen Kastenfenster, nur dass die beiden Teilfenster keine einfache Scheibe, sondern eine Isolierglasscheibe enthalten.

Isolierglas hat eine begrenzte Lebensdauer, da schon nach der DIN 18545-1 (Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen; Anforderungen an Glasfalze) eine Leckage der Dichtung zwischen den einzelnen Scheiben zulässig ist. Somit neigen Isolierglasscheiben im Laufe der Zeit zum „Erblinden“, das heißt, es bildet sich im Zwischenraum Kondensat, wenn im Laufe der Jahre die ursprünglich luft- und wasserundurchlässige Dichtung zwischen den Scheiben defekt wird. Damit ist die Lebensdauer von Isolierglasfenstern geringer als diejenige traditioneller Konstruktionen. Eine umfassende Energiebilanz muss die erforderlichen Aufwendungen der üblichen Nutzungsdauer nach der EnEV gegenüberstellen und bewerten.^[13]

Wärmeschutz

Schutz vor Auskühlung des Gebäudes, die Anforderung steigt durch erhöhte Energiepreise und gesetzliche Forderungen (EnEV – Energieeinsparverordnung).

Das Isolierglasfenster ist konstruktiv ein Einfachfenster, wobei statt der einfachen Glasscheibe eine Anordnung aus zwei Glasscheiben verwendet wird. Diese sind mit einem gasdichten Rahmen untrennbar verbunden (Mehrscheiben-Isolierglas). Im Scheibenzwischenraum befindet sich ein Edelgas, (Argon oder Krypton). Zusammen mit der Anwendung von Wärmestrahlung reflektierenden Schichten ist es gelungen, den Wärmedurchgangskoeffizient von 3,0 bei den frühen Isoliergläsern auf ca. 1,0 bei heutigen 2-fach-Wärmeschutzgläsern zu reduzieren und somit die Energieverluste auf ein Drittel zu senken. Bei noch höheren Ansprüchen an Schall- oder Wärmeschutz werden inzwischen auch drei Glasscheiben zusammengefügt (Dreischeibenverglasung).

Der Rahmen muss aufgrund des höheren Gewichtes und der nur geringen zulässigen Verbiegung des Isolierglases (aufgrund der sonst auftretenden Scherbelastung im Randverbund) deutlich kräftiger gebaut sein als ein Rahmen für ein gewöhnliches Einscheibenfenster. Zudem muss der Rahmen natürlich einen ebenso guten Wärmedurchlasswiderstand wie das eingesetzte Glas haben.

Die Energieeinsparverordnung (EnEV)

Glasfassade

Durch die Betonung der Wärmedämm-Eigenschaften des Fensters ist dessen Funktionalität zur Beleuchtung des Raumes bei Altbaurenovierungen eingeschränkt worden. Dies resultiert aus zwei Ursachen:

Rahmenanteil:
Durch Standardisierung der Fensterprofile, größere Fenster und höhere Anforderungen an Wärmedämmung und Dichtheit sind heute übliche Fensterprofile relativ groß. Damit geht immer mehr Glasfläche im Verhältnis zum Rohbaumaß des Fensters verloren. Besonders deutlich ist dies zu sehen bei kleinen modernen Kunststoff-Fenstern an historischen Gebäuden, beispielsweise schmale Seitenfenster von Erkern: Die Glasfläche beträgt hier oft nur noch ein Drittel der Maueröffnung.

Erhöhte Reflexion:
An der Grenzfläche zwischen Luft und Glas wird etwa 4 % des einfallenden Lichtes bei senkrechtem Einfall reflektiert, bei schrägem Einfall jedoch deutlich mehr. Eine Glasscheibe reflektiert wegen zwei Grenzflächen etwa 8 % des einfallenden Lichtes. Eine doppelte Verglasung verliert bereits 15 %, die Dreifachverglasung sogar 22 % des einfallenden Lichtes. Eine Beschichtung der Glasflächen kann die Reflexion noch auf etwa 29 % verstärken.

Dieser Effekt kann bei Neubauten jedoch durch große Glasscheibenabmessungen und einen größeren Glasflächenanteil ausgeglichen werden. Die quantitative Beziehung zwischen der Art des Fenster beziehungsweise der Verglasung und dessen Fähigkeit zur Wärmedämmung, wird durch den Wärmedurchgangskoeffizienten beschrieben.

Solarer Wärmegewinn

Energiegewinn, da durch Glas nicht nur Wärme verloren geht, sondern auch bei günstiger Sonnenausrichtung Energie eingefangen wird. Quantifiziert wird diese Art der passiven Sonnenenergienutzung durch den Energiedurchlassgrad (g-Wert). Dieser Effekt wird im Winter bei großzügig dimensionierten Südverglasungen genutzt, wenn die Sonne flach steht und direkt in den Raum strahlt. Hingegen müssen diese Glasflächen im Sommer, wenn die Sonne steil steht, durch Vordächer, außenliegende Jalousien, oder Doppelfassaden beschattet werden, um die Räume vor Überhitzung zu schützen. Nordseitig soll die Fensterfläche gering gehalten werden, z.B.: durch Oberlichtfenster, da hier kein solarer Wärmegewinn möglich ist.

Sommerlicher Wärmeschutz

Sonnenschutz als Schutz vor sommerlicher Überhitzung, dies ist besonders bei einem großen Fensterflächenanteil in Südausrichtung von Bedeutung.

Eine Wärmeschutzverglasung ist eine Scheibe mit einer stark reflektierenden Beschichtung. Diese kann aus einer Metallbedampfung oder einer meist nachträglich aufgeklebten Sonnenschutzfolie bestehen.

Außenliegende Jalousien werden oft als wirkungsvolles Verschattungselement eingesetzt. Innenliegende Jalousien sind kein effektiver Wärmeschutz, sondern ein Sichtschutz. Oberhalb des jeweiligen Fensters liegende Balkone oder Vordächer schützen bei richtiger Dimensionierung vor direkter sommerlicher Sonneneinstrahlung und somit vor Überhitzung.

Literatur

• Rolf Selbmann: Eine Kulturgeschichte des Fensters von der Antike bis zur Moderne, Reimer Verlag, Berlin 2009

Verwandte Themen

Ein Bogenfenster vor einer Wandmalerei, die Salvador Dalí zeigt, an einer Häuserwand in Lima (Peru)

• Brüstung bzw. Parapet ist das Mauerwerk unterhalb des Fensters.
• Bullauge
• Fasche, ein mit Struktur und / oder Farbe abgesetzter Streifen
• Fensterdekoration innen (Gardinen, Rollos, …)
• Fensterinstandsetzung
• Fensterladen außen
• Fensterverdachung
• Fenstersanierung
• Intelligentes Glas
• Ochsenauge, ein ovales, dekoratives Fenster.
• RAL-Montage
• Sonnenröhre (Lichtöffnung von oben)
• Fenstern
• Warnvögel sollen bei großen Fensterflächen verhindern, dass Vögel dagegen fliegen.

Einzelnachweise

1. ↑ Theodor Krauth: Die gesamte Bauschreinerei. Leipzig 1899 S. 155
2. ↑ Schrader, Mila: Fenster, Glas und Beschläge als historisches Baumaterial - Ein Materialfaden und Ratgeber. EDITION:anderweit, Suderburg 2001 S. 68 ISBN 3-931824-04-7
3. ↑ http://www.homa-rw.de/media/content/Oeffentlichkeitsarbeit/Info_Material/400_Jahre_im_Dienst_NachrichtenBlatt_107.pdf
4. ↑ Tobias Huckfeldt, Hans-Joachim Wenk: Holzfenster - Konstruktion, Schäden, Sanierung, Wartung. Köln 2009, S. 295
5. ↑ Richard Bermpohl und Hans Winkelmann: Das Tischlerbuch, Gütersloh 1952, S. 411
6. ↑ F. Fink: Der Bautischler oder Bauschreiner und der Feinzimmermann. Praktisches Hand- und Hülfsbuch für Bautischler, Zimmerleute.Architekten, Fabrikanten und Bauhandwerker, sowie für Bau- und Gewerbeschulen, Leipzig 1877
7. ↑ Hermann Klos: Verbundfenster. Noch kein Fall für die Rote Liste. In: Denkmalpflege in Baden-Württemberg 2/2009
8. ↑ Tobias Huckfeldt, Hans-Joachim Wenk: Holzfenster - Konstruktion, Schäden, Sanierung, Wartung. Köln 2009, S. 54, ISBN 978-3-481-02504-5
9. ↑ Richard Bermpohl und Hans Winkelmann: Das Tischlerbuch, Gütersloh 1952, S. 403
10. ↑ Hermann Klos, Günther Seitz: Das historische Fenster. In: Steh fest mein Haus im Weltgebraus. Denkmalpflege - Konzeption und Umsetzung, Hrsg. Klaus Könner, Joachim Wagenblast, Landesdenkmalamt Baden-Württemberg und Stadt Aalen, Aalen 2001, S. 215.
11. ↑ [1]
12. ↑ Claus Meier: Heizen wie die Sonne. In: Raum und Zeit, 2006, S.62
13. ↑ http://www.gesetze-im-internet.de/enev_2007/__25.html

Weblinks

 Commons: Fenster – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Fenster – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikiquote: Fenster – Zitate

• Infoline-Fenster – Online-Lexikon mit Basiswissen, Beispielen, Terminen, Adressen
• Fenster-Wiki – Vielbesuchtes Wiki
• www.fensterberater.de - Online-Lexikon