ENERGIEEFFIZIENZ AM FENSTER LÖSUNGEN FÜR DIE MODERNISIERUNG VON EIN- UND ZWEIFAMILIENHÄUSERN DIPL.-ING. (FH) OLAF ROLF

Transkript

1 DIPL.-ING. (FH) OLAF ROLF Bau Automotive Industrie

2 Der Wärmedurchgangskoeffizient k bzw. U REHAU Seite 2

3 Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten U W eines Fensters nach DIN EN ISO U w = U w A g U g + A f U f A g + A f + l g g A g = Scheibenfläche U g = U der Scheibe A f = Rahmenfläche U f = U des Rahmens f l g = Glaskantenlänge g = Linearer Wärme- durchgangskoeffizient i REHAU Seite 3

4 Die Bestandteile eines Fensters Rahmenanteil 30% Glasanteil 70% REHAU Seite 4

5 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 1970 U w = 3,0 W/m²K Verglasung 4/12/4 U g = 3,0 W/m²K g 3,5 3 2,5 Profil: 1-Kammer Bautiefe: 60 mm U f = 2,4 W/m²K 2 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 5

6 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 1980 U w = 2,8 W/m²K Verglasung 4/12/4 U g = 3,0 W/m²K g 3,5 3 2,5 Profil: 2-Kammer Bautiefe: 60 mm U f = 1,9 W/m²K 2 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 6

7 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 1985 U w = 1,9 W/m²K Verglasung 4/16/4 Wärmefunktionsschicht U g = 16W/ 1,6 W/m²K 3,5 3 2,5 Profil: 2-Kammer Bautiefe: 60 mm U f = 1,9 W/m²K 2 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 7

8 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 1990 U w = 1,8 W/m²K Verglasung 4/16/4 Wärmefunktionsschicht U g = 16W/ 1,6 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 3-Kammer Bautiefe: 60 mm U f = 1,6 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 8

9 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 1995 Verglasung 4/16/4 U w = 1,6 W/m²K Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 1,3 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 3-Kammer Bautiefe: 60 mm U f = 1,6 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 9

10 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 2000 Verglasung 4/16/4 U w = 1,5 W/m²K Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 1,3 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 5-Kammer Bautiefe: 70 mm U f = 1,3 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 10

11 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit 2005 Verglasung 4/16/4 U w = 1,3 W/m²K Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 1,1 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 5-Kammer Bautiefe: 70 mm U f = 1,3 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 11

12 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit ab 2005 Verglasung 4/16/4/16/4 U w = 1,0 W/m²K Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 0,6 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 5-Kammer Bautiefe: 70 mm U f = 1,3 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 12

13 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit REHAU Seite 13

14 Die Bestandteile eines Fensters im Wandel der Zeit REHAU Seite 14

15 Die Bestandteile eines Fensters - Gegenwart U w = 0,95 W/m²K Verglasung 4/16/4/16/4 Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 0,6 W/m²K 3,5 3 2,5 2 Profil: 6-Kammer Bautiefe: 86 mm U f = 1,1 W/m²K f, 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 15

16 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Bautiefe: 86 mm U f = 1,1 W/m²K f, REHAU Seite 16

17 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Bautiefe: 86 mm U f = 1,04 W/m²K REHAU Seite 17

18 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Bautiefe: 86 mm U f = 1,04 W/m²K REHAU Seite 18

19 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Bautiefe: e 86 mm U f = 0,98 W/m²K REHAU Seite 19

20 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Bautiefe: 86 mm U f = 0,98 W/m²K REHAU Seite 20

21 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Bautiefe: 86 mm U f = 0,98 W/m²K REHAU Seite 21

22 Optimierung der Wärmedämmung des Fensterrahmens Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Thermomodule Bautiefe: 86 mm U f = 0,86 W/m²K REHAU Seite 22

23 Die Bestandteile eines Fensters - GENEO U w = 0,88 W/m²K Verglasung 4/16/4/16/4 Wärmefunktionsschicht Argonfüllung U g = 0,6 W/m²K 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Thermomodule Bautiefe: 86 mm U f = 0,86 W/m²K 0 REHAU Seite 23

24 Die Bestandteile eines Fensters - GENEO U w = 0,78 W/m²K Verglasung 4/16/4/16/4 Wärmefunktionsschicht Argonfüllung warme Kante U g = 0,6 W/m²K 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Thermomodule Bautiefe: 86 mm U f = 0,86 W/m²K 0 REHAU Seite 24

25 Die Bestandteile eines Fensters - GENEO PHZ U w = 0,67 W/m²K Verglasung 4/16/4/16/4 Wärmefunktionsschicht Argonfüllung warme Kante U g = 0,5 W/m²K 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Profil: 6-Kammer Mitteldichtung Faserverstärkung Integriertes e tes Verstärkungssystem IVS Thermomodule Bautiefe: 86 mm U f = 0,79 W/m²K 0 REHAU Seite 25

26 Von der Kerze zur Energiesparlampe 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 REHAU Seite 26

27 Energieverbrauch eines durchschnittlichen Haushalts 75% 12% 1% 12% Beleuchtung Warmwasser Elektrogeräte Raumwärme Quelle: BMWi REHAU Seite 27

28 Energetisches Einsparpotential pro Jahr durch Fensteraustausch im Gebäudebestand b d in Deutschland gesamt REHAU Seite 28

29 REHAU Seite 29

30 Energetisches Einsparpotential pro Jahr durch Fensteraustausch im Gebäudebestand b d in Deutschland gebäudespezifisch Quelle: REHAU Energiesparrechner REHAU Seite 30

31 Der Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung (g-wert) Anteil der auftreffenden Sonnenstrahlung, welcher durch die Verglasung in das Rauminnere gelangt. g = S T + Q i ST Q i REHAU Seite 31

32 Kennwerte unterschiedlicher Verglasungen Gasfüllung Scheibenabstand U g in W/m²K g in % Zweischeiben- Luft 12 mm 2,7-3, isolierglas Argon 16 mm 1,1 63 Dreischeiben- isolierglas Argon 2 x 16 mm 0, Argon 2 x 16 mm 0,7 61 Krypton 2 x 12 mm 0,6 61 REHAU Seite 32

33 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge Energieeinsparverordnung, ATV DIN Tischlerarbeiten, ATV DIN Metallbauarbeiten. DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-Einsparung Ei in Gebäuden, REHAU Seite 33

34 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge Energieeinsparverordnung EnEV 6 Dichtheit Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche flä einschließlich h der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist. REHAU Seite 34

35 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C: ATV - Tischlerarbeiten Die Abdichtung zwischen Außenbauteilen und Baukörper muss umlaufend, dauerhaft und schlagregendicht sein Anschlussfugen sind innenseitig dauerhaft luftundurchlässig abzudichten. REHAU Seite 35

36 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen g sowie -beispiele 5. Planung und Ausführung: Die Luftdichtheitsschicht ist sorgfältig zu planen, auszuschreiben und auszuführen. Die Arbeiten sind zwischen den Beteiligten am Bau zu koordinieren. Bei der Planung ist für jedes Bauteil der Hüllfläche die Art und Lage der Luftdichtheitsschicht festzulegen. In der Regel ist die Luftdichtheitsschicht raumseitig der Dämmebene anzuordnen. Der Wechsel der Luftdichtheitsebene zum Beispiel von innen nach außen ist problematisch und nach Möglichkeit zu vermeiden. REHAU Seite 36

37 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen g sowie -beispiele Fugenfüllmaterialien z.b. Montageschäume sind aufgrund ihrer Eigenschaften nicht oder nur in begrenztem Maße in der Lage, Schwind- und Quellbewegungen sowie andere Bauteilverformungen aufzunehmen und sind deshalb nicht zur Herstellung der erforderlichen Luftdichtheit geeignet. REHAU Seite 37

38 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen g sowie -beispiele REHAU Seite 38

39 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen g sowie -beispiele REHAU Seite 39

40 Technische Regelwerke für die Abdichtung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen g sowie -beispiele REHAU Seite 40

41 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Mindestanforderungen an den Wärmeschutz Variante 1: Bauteilanschlüsse nach DIN 4108 Beiblatt 2 gelten als ausreichend gedämmt. Alle linienförmigen Wärmebrücken, die beispielhaft in DIN 4108 Beiblatt 2 aufgeführt sind oder deren Gleichwertigkeit zu Beiblatt 2 gegeben ist, bedürfen hierzu keines Nachweises. REHAU Seite 41

42 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge REHAU Seite 42

43 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge REHAU Seite 43

44 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge DIN : Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden Mindestanforderungen an den Wärmeschutz Variante 2: An der ungünstigsten Stelle ist bei stationärer Berechnung unter den angegebenen Randbedingungen di mindestens ein Temperaturfaktor von 0,70/eine Oberflächentemperatur von 12,6 C einzuhalten. Fenster sind davon ausgenommen. An den Schnittstellen zwischen Fensterelement und Baukörper ist der Temperaturfaktor f Rsi 0,70 einzuhalten. REHAU Seite 44

45 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge θ i : Raumtemperatur 20 C, θ e : Außenlufttemperatur -5 C, θ SI : Raumseitige Oberflächentemperatur. f Rsi si i e e REHAU Seite 45

46 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge θ i = 20 C θ si = 12,6 C f Rsi si i e e 0,7 si,7 ( i e ) 0 θ C e = -5 C Daraus folgt: θ si 12,6 an jeder Stelle! e REHAU Seite 46

47 Technische Regelwerke für die Dämmung der Montagefuge Blau: 13 C-Isotherme REHAU Seite 47

48 Isothermenverlauf in einer Fensterlaibung Raumtemperatur: 20 C Außentemperatur: -5 C Blau: 13 C-Isotherme REHAU Seite 48

49 Isothermenverlauf in einer Fensterlaibung Raumtemperatur: 20 C Außentemperatur: -5 C Blau: 13 C-Isotherme REHAU Seite 49

50 Folgen einer mangelhaften Wärmedämmung REHAU Seite 50

51 Lüftung ist traditionell mit dem Fenster verknüpft: Fensterfalzlüfter Offene Lüfterstellung bei normalem Luftdruck! Geschlossene Lüfterstellung bei steigendem Luftdruck! REHAU Seite 51

52 Fensterfalzlüfter am Beispiel des REHAU AirComfort Luftdurchgang durch Fenster mit REHAU AirComfort: Profilsystem Luftdurchgang in m³/h durch ein Fenster mit REHAU AirComfort bei windschwacher Lage ( p = 2 Pa) windstarker Lage ( p = 4 Pa) GENEO 2,2 3,2 Euro-Design 86 plus 3,5 4,4 Brillant-Design 2,0 2,9 REHAU Seite 52

53 Lüftung ist traditionell mit dem Fenster verknüpft: Fensterfalzlüfter - Fensterfalzlüfter können die Anforderungen nach DIN in der Regel nicht erfüllen. - Fensterfalzlüfter können die Anforderungen nach DIN bei einer Vollsanierung in windstarker Lage erfüllen. Aber: Wie viel Wärme geht verloren? REHAU Seite 53

54 Lüftung ist traditionell mit dem Fenster verknüpft...aber Anbauteile werden nur ungern gesehen. Integration der Lüftung ins Fenster! REHAU Seite 54

55 GENEO aus dem Hightech-Werkstoff RAU-FIPRO - Die Vollarmierung von GENEO ermöglicht ein in den Blendrahmen integriertes Lüftungssystem. GENEO INOVENT REHAU Seite 55

56 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT - Zwei spiegelsymmetrisch angeordnete Lüftungsstränge. REHAU Seite 56

57 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Abluft: - Verbrauchte Innenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im oberen horizontalen Blendrahmen einspurig angesaugt, REHAU Seite 57

58 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Abluft: - Verbrauchte Innenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im oberen horizontalen Blendrahmen einspurig angesaugt, - doppelspurig über einen Filter geleitet, REHAU Seite 58

59 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Abluft: - Verbrauchte Innenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im oberen horizontalen Blendrahmen einspurig angesaugt, - doppelspurig über einen Filter geleitet, - und nach dem Lüfter einspurig durch einen Gegenstrom-Kanal-Wärmetauscher über ein Lüftungsgitter ins Freie. REHAU Seite 59

60 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Zuluft (gegenläufig zur Abluft): - Frische Außenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im unteren vertikalen Blendrahmen einspurig angesaugt, REHAU Seite 60

61 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Zuluft (gegenläufig zur Abluft): - Frische Außenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im unteren vertikalen Blendrahmen einspurig angesaugt, - doppelspurig über einen Filter geleitet, REHAU Seite 61

62 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Zuluft (gegenläufig zur Abluft): - Frische Außenluft wird mit Hilfe des Lüfters über ein Lüftungsgitter gg im unteren vertikalen Blendrahmen einspurig angesaugt, - doppelspurig über einen Filter geleitet, - und nach dem Lüfter einspurig durch einen Gegenstrom-Kanal-Wärmetauscher über ein Lüftungsgitter ins Rauminnere. REHAU Seite 62

63 Funktionsweise des Lüftungsfensters GENEO INOVENT Zuluft permanent gegenläufig zur Abluft: - Dadurch wird der Energieaustausch im Wärmetauscher ermöglicht. REHAU Seite 63

64 Technische Daten für das Lüftungsfenster GENEO INOVENT Ausführung Einstrangversion Zweistrangversion Leistungsstufen 4 4 Volumenstrom max. 15 m³/h max. 30 m³/h Eigengeräusch Energieverbrauch 18 db(a) bei 5 m³/h 24 db(a) bei 8 m³/h 31 db(a) bei 12 m³/h 36 db(a) bei 15 m³/h 1 W bei 5 m³/h 2 W bei 8 m³/h 3,5 W bei 12 m³/h 6,5 W bei 15 m³/h 21 db(a) bei 10 m³/h 27 db(a) bei 16 m³/h 34 db(a) bei 24 m³/h 39 db(a) bei 30 m³/h 2 W bei 10 m³/h (0,2 Wh/m³) 4 W bei 16 m³/h (0,25 Wh/m³) 7 W bei 24 m³/h (0,3 Wh/m³) 13 W bei 30 m³/h (0,43 Wh/m³) Wärmerückgewinnung g bis 68% bis 68% REHAU Seite 64

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