Fenster

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

Gotisches Buntglas, um 1230–1235, in Kathedrale von Chartres (Chartres, Frankreich)

Ein Fenster ist eine Lichtöffnung in der Wand oder im Dach eines Gebäudes und dient der Belichtung und Aussicht. Als Fenster bezeichnet man auch den wind- und wetterdichten Verschluss dieser Öffnung.

Fenster bestehen heute meist aus einem Rahmen und der gläsernen Fensterfüllung. Der Rahmen wird in eine Öffnung in einer Wand bzw. Mauer eingesetzt. Die Maueröffnung wird oben meist durch einen Bogen oder durch einen Fenstersturz verstärkt, seitlich durch die Laibung bzw. die Faschen und unten durch die Brüstung.

Häufig ermöglicht ein beweglicher Fensterflügel das Lüften der Innenräume. Fenster werden traditionell durch Glaser, Bautischler und spezialisierte Fensterbauer gefertigt und eingebaut.

Fensterkränze oder Fensterreihen gab es wohl schon in den Basiliken oder den Thermen der Antike; sie sind jedoch mit Ausnahme der – später veränderten – Konstantinbasilika in Trier (4. Jahrhundert) allesamt nicht erhalten. Im mittelalterlichen Kirchenbau finden sich regelmäßig Reihen mit gleichförmigen Fenstern. Der wichtigste Bau mit einem erhaltenen Fensterkranz ist die Hagia Sophia (6. Jahrhundert) in Konstantinopel/Istanbul. In der mittelalterlichen Architektur erscheinen sie manchmal an Chorumgängen, an Apsiden (Kloster Heisterbach) oder in Laternentürmen.

Etymologie

Das Wort stammt aus dem Lateinischen: fenestra. Der altgermanische Begriff dafür bedeutete Wind-Auge (gotisch windauga), was sich im dänischen Begriff vindue und im englischen window erhalten hat. Althochdeutsch ist der entsprechende Begriff augadoro (Augentor).

Geschichte

Vor-Glas-Zeitalter

Fenster mit Tierhautbespannung, Keltenmuseum Mitterkirchen/Oberösterreich

typische mittelalterliche „Fensternische“ mit Steinstock: Erkennbar sind Steinstock aus sauber geglättetem Werkstein im Bruchsteinmauerwerk, steinerner Fensterbank und schwerem Fenstersturz, und einem Falz zum Anschlagen des Fensterverschlusses

Die ältesten menschlichen Wohn- oder Kultbauten (z. B. Göbekli Tepe) waren fensterlos; Lichtquellen waren der Eingang und der Rauchabzug im Dach. In neolithischen Häusern gab es bereits schlitzartige Lichtöffnungen. In Persepolis fand man in der Lehmmauer eines 6000 Jahre alten Hauses Fensteröffnungen. Selbst die Wohn- und Kultbauten der Ägypter sowie der Griechen und Römer waren nach außen hin weitestgehend fensterlos; Fenster fanden sich wohl hauptsächlich in Königs- und Markthallen (basilicae) sowie in Thermen. In Nordeuropa sind aus dem Neolithikum und der Bronzezeit ladenartige Fensterverschlüsse bekannt. Auch Urnen unterschiedlicher Herkunft sind in Form von Gebäuden mit Fenstern gestaltet (Hausurne).

Ursprünglich handelte es sich bei Fenstern um rechteckige, bogenförmige, runde oder ovale Öffnungen in Wänden, die in einer späteren Phase mit Häuten, Pergament oder Leinenstoff bespannt wurden, um Witterungseinflüsse zu reduzieren. Vorwiegend bei Sakralbauten wurde in die Öffnungen auch dünner, durchscheinender Alabaster eingesetzt. Seit der Romanik gibt es auch Dreipass- oder Fächerfenster (z. B. Quirinus-Münster in Neuss). Die größten (erhaltenen) romanischen Fenster sind die mit Eisenstreben versehenen Westfenster der Kathedralen von Chartres und Le Mans; in der Gotik sind es die durch Stab- und Maßwerk stabilisierten Fenster der englischen Kathedralen oder die riesigen Querhausfenster der Kathedrale von Metz; auch das Westfenster des Altenberger Doms ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen.

Sprossenfenster des Art nouveau: L'atelier du maître-verrier Sterner 1904, Brüssel

Anfang vom Glas-Zeitalter

Erste Fenstergläser fanden sich in Aix-en-Provence und Herculaneum. Die Funde haben Größen von bis zu 80 cm × 80 cm. Allerdings erwähnt keine schriftliche Überlieferung das Herstellungsverfahren. Für das frühe, dickwandige und einseitig matte Fensterglas gibt es in der Fachwelt unterschiedliche Auffassungen zu dessen Herstellung. Einerseits wird eine manuelle Strecktechnik Spätestens seit dem 1. Jh. v. Chr. verwendeten die Römer Glas. Zunächst waren die Scheiben auf einer Seite rau und daher nicht durchsichtig. Erst im 2. Jh. n. Chr. kam Glas auf, das auf beiden Seiten eine glatte Oberfläche hatte.

Jedenfalls nördlich der Alpen wurde Fensterglas aber nur vereinzelt eingebaut, so seit dem 5. Jh. im Kirchenbau. Zu einer breiteren Verwendung kam es erst im 12. Jahrhundert, als es sich als besonderer Luxus hin und wieder auch in Privathäusern fand. Noch im 15. Jh. war es aber auch in Städten keineswegs selbstverständlich. 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 wurden Fensterscheiben jahrhundertelang aus mehreren kleineren Glasstücken zusammengesetzt.

Gründerzeitfassade mit besonders vielen verschiedenen Fenstern, Radebeul 1902

Gründerzeit

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. Im Anschluß an die Gründerzeit begann das 20. Jahrhundert mit verschiedenen architektonischen Strömungen, die neue gestalterische Formen ausprobierten. Beim Neuen Bauen wurden ebenso wie beim eher traditionellen Stil der 20er und 30er Jahre die Fassadenöffnungen vermehrt zu Fensterbändern zusammengefasst.

Neue Sachlichkeit

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, z. B. den Frankfurter Normen des Neuen Frankfurt. Einbau des bis dahin in Europa unüblichen Schiebefensters.

1950er Jahre

Wirtschaftswunder

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.

1954: Entwicklung des ersten Kunststofffensters

Heinz Pasche entwickelte gemeinsam mit der Firma Dynamit Nobel aus Troisdorf das erste Kunststofffenster. Pasche war Metallbauer und wollte über einen Metallrahmen einen Kunststoffüberzug, der wetterfest und unempfindlich war. Die Firma Dynamit Nobel war damals schon für ihre Entwicklungen am Kunststoffmarkt bekannt und verfügte über diverse Extruder. Daraus ging dann die Firma Trocal hervor, die 1954 das erste Kunststofffenster serienmäßig auf den Markt brachte.

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  Fensterzeile in Frank Lloyd Wrights Louis Penfield House (1955)
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  Frank Lloyd Wright hat Fensterbänder vielfach um Ecken herum geführt (Louis Penfield House)
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  Größtes Holzfenster Europas an St. Elisabeth, Opladen 1957

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

Die Fenstersysteme unterscheiden sich in den einzelnen Ländern relativ stark, nachfolgend sind Fenster für den zentralen Teil Europas beschrieben:

Ab Mitte der 1980er Jahre dominieren in Deutschland eindeutig Isolierglasfenster – Einfachfenster mit einer 2-Scheiben-Isolierverglasung und einem Drehkippbeschlag. Durch Metallbedampfung einer der beiden Scheiben wird die Wärmedämmung des Glases wesentlich erhöht. Kunststofffenster gewinnen starke Marktanteile. Holzfenster werden im Gegenzug außen mit Alu-Rahmen verblendet, um den nötigen Witterungsschutz zu erreichen. Ab Anfang der 2000er Jahre werden Dreifach-Isoliergläser mit immer besserer Wärmedämmung gebaut, die Wärmedämmung der Fenster wird gesteigert und ermöglicht den Bau von Niedrig-Energie- und Passivhaushäusern. Sowohl im Wohnhausbau als auch bei Nutzbauten werden Fensterelemente großzügig eingesetzt, der Anteil von Glas an der Außenfläche nimmt stark zu.

Große Fenster mit Isolierverglasung oder Wärmeschutzverglasung 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. Gelegentlich werden horizontal aufgereihte Fenster auch als „Bandfenster“ oder „Fensterbänder“ (engl. ribbon windows) bezeichnet.

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  Fensterfassade am Berliner Sony Center
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  Anbau der Tiefburgschule in Heidelberg-Handschuhsheim

Typologie

Fenster-Arten

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

Nach Material

• Alufenster
• Holzfenster
• Holz-Aluminiumfenster
• Kunststofffenster
• Kunststofffenster mit Aluminium-Vorsatzschale
• Stahlfenster

Nach Einbauort

• Kellerfenster (unterhalb des Erdgeschosses)
• Außenfenster
• Eckfenster, Erkerfenster mit gekrümmten oder rahmenlos über Eck aneinander stoßenden Scheiben
• Fassadenanschlussfenster
• Dachfenster bzw. Dachflächenfenster oder Lichtkuppel
• Einsatzelement in Pfosten/Riegelfassaden
• Innenfenster zum Treppenhaus, zum innenliegenden Bad oder sonstigen Räumen

Nach Eigenschaften

• Schallschutzfenster
• Passivhausfenster
• Wärmeschutzfenster
• Sonnenschutzfenster
• Sicherheitsfenster

Nach Aufteilung

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

• einflügliges Fenster
• Flügelfenster: Es gibt mindestens zwei bewegliche Elemente; meist zwei nebeneinander angeordnete Drehflügel.
• Oberlichter: oberer Teil eines horizontal geteilten Fensters, oft als Kippflügel oder fest verglast; meist kleiner als das Hauptfenster.
• Unterlichter: unterer Teil eines horizontal geteilten Fensters; oft fest verglast und weniger hoch als das Hauptfenster.
• mehrflügelige Fenster oder Fensteranlage

Teile des Fensters

Der äußere Rahmen, in welchen die zu öffnenden Flügel oder eine Festverglasung eingefügt werden, wird heute meist als Blendrahmen bezeichnet. Der umlaufende Rahmen eines beweglichen Fensterflügels wird entsprechend Flügelrahmen genannt.

Flügel und Rahmen werden über Fensterbeschläge miteinander verbunden.

Bei Holzfenstern setzen sich die Rahmen aus Rahmenhölzern zusammen, die in der Rohform Kanteln genannt werden. Vor dem Zusammenfügen zum Rahmen werden die Kanteln meistens durch das Fräsen von Falzen bzw. Fasen, Nuten und Verzierungen profiliert und daher auch als Profile bezeichnet. Metall- und Kunststofffenster werden heute in der Regel aus Hohlkammerprofilen zusammengesetzt.

Das Oberlicht wird von den Hauptflügeln durch einen horizontalen Riegel getrennt, der auch als Kämpfer bezeichnet wird. Zwei nebeneinander platzierte Flügel werden durch einen senkrechten Pfosten separiert, der auch Setzholz genannt wird. Wenn auf diesen Pfosten verzichtet wird, schlägt der Hauptflügel stattdessen am Stulpflügel an, auf den häufig eine sogenannte Schlagleiste aufgesetzt wird, die als zusätzlicher Anschlag dient.

Die Profilleisten zur früher üblichen Unterteilung der Fensterflügel werden als Sprossen bezeichnet. Auch eine im Blendrahmen eingesetzte Festverglasung kann durch Sprossen unterteilt sein.

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
• Fliegengitter
• Lichtröhre
• Lüftungselemente (die z. B. in gebohrte oder gefräste Lüftungsöffnungen eingesetzt werden)

Landesspezifische Besonderheiten

Wohnhäuser in den Niederlanden, in Großbritannien und den Vereinigten Staaten werden traditionell oft mit Schiebefenstern mit zwei Fensterflügeln in liegendem Format ausgestattet. Moderne Varianten sind meist aus PVC gefertigt, seltener aus GFK oder Aluminium. Zum Lüften können sie häufig angekippt und zum Putzen in der Regel aufgeklappt werden. Die Fensterkreuze sind heute meist rein dekorativ und werden zwischen zwei Glaslagen montiert. Amerikanische Schiebefenster werden häufig mit einem Fliegengitter geliefert. Bei hochgeschobenem Flügel kann in die Öffnung in der heißen Sommerzeit ein Klimagerät eingehängt werden.

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  Raum mit traditionellem amerikanischen Schiebefenster
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  traditionelle amerikanische Schiebefenster, mit Fensterkreuz
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  Schiebefenster mit eingehängtem Klimagerät

Siehe auch: Hexenfenster

Steinrahmenfenster

Unterteilung nach Verwendung oder Form

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 der entstehenden Zugspannung standhalten können.

Man setzte Holzbalken oder Fensterstürze aus Naturstein ein, wobei im darüberliegenden Mauerwerk ein Entlastungsbogen gemauert werden musste, 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

Das Motiv eines halbrunden dreigeteilten (trichotomischen) Fensters geht auf die römische Architektur zurück, in der das Fenster wegen seiner Größe vor allem zur Belichtung der Thermenanlagen Verwendung fand. Daher die Bezeichnung als Thermenfenster oder auch Diokletiansfenster. In der Renaissance-Architektur erscheint das Motiv bereits in der 1540 fertiggestellten Capella Paolina des Vatikans (Architekt: Antonio da Sangallo d. J.) sowie zuvor – als Wandmotiv ohne Fensterfunktion – in der 1531 fertiggestellten Sigismund-Kapelle des Krakauer Wawels. Später wurde das Motiv u. a. von Palladio übernommen, nachdem er den Fenstertyp bei seinen Aufrissstudien der Thermen in Rom gesehen hatte. Er verwendete es gleichermaßen für Profanbauten, wie beispielsweise die Villa Pisani (1560), und seine venezianischen Kirchen. Beim Umbau der Diokletiansthermen in die Kirche S. Maria degli Angeli e dei Martiri wurde der Fenstertyp für den Barock adaptiert. Später fand er besonders im Klassizismus, im folgenden Historismus und Jugendstil Verwendung.

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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

Aus großen Bogenfenstern gebildete Barock-Fassade des Alten Joenneums in Graz.

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 aneinandergereihten 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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  Bogenfenster, 19. Jahrhundert, Nischni Nowgorod / Russland
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  vier Triforien und ein Biforium, romanisches Haus in Gelnhausen
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  Bogen-, Arkadenfenster im Palazzo Pitti, Florenz, Mitte 15. Jh.

Steinkreuzfenster mit Butzenscheiben und kleinen Lüftungsflügeln

Kreuzstockfenster

Das Kreuzstockfenster, selten auch Steinkreuzfenster, 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. Somit wurde es auch möglich Belichtung- und Belüftungsfunktionen auf verschiedene Einzelfenster aufzuteilen. Entsprechend konnten unterschiedliche Verschlussmethoden genutzt werden (Fensterflügel unten, Festverglasung oben; häufig auch: massiver Holzladen unten, mit dünnem gegerbten Leder bespannter feststehender Holzrahmen oben). Fehlt der mittlere Pfosten wird das teilende Kämpferholz namensgebend (Querstockfenster).

Maßwerkfenster der Gotik

Maßwerkfenster

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

Steinernes Schiebefenster, etwa 18./19. Jahrhundert

Steinernes Schiebefenster

Steinerne Schiebefenster wurden vor allem in ländlichen Gegenden für die Gewölbekellerbelüftung eingesetzt. Bei Kälte wurde es einfach zugeschoben. Ein Lichteinfall war nicht notwendig. Neben dem einflügeligen Fenster werden auch mehrflügelige Fenster mit oder ohne Zwischenpfosten gefertigt. Beim zweiflügeligen Fenster ohne Zwischenpfosten schlägt der Hauptflügel, der Stulpflügel, direkt im Standflügel an. Bei dreiflügeligen Konstruktionen kann der mittlere Flügel feststehend, als Stulpflügel oder als einzelner Flügel ausgebildet sein.

Zargen- oder Rahmen- und Flügelfenster

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 durch die Ausführung eines Falzes in der Zarge. Bis etwa 1700 schlugen die Fensterflügel ohne Überschlag stumpf oder mit einfachem Falz in die Zarge ein, sodass Flügel und Rahmen oberflächenbündig in einer Ebene liegen.

Zargenfenster wurden am Blindstock befestigt, der aus Holz oder Stein besteht. Sie haben im Laufe der Neuzeit das Steinrahmenfenster vollständig verdrängt, indem auch in Steinrahmen eine Holzzarge eingesetzt wurde. Bei Ställen und Industriebauten werden auch Rahmen und Zargen aus Stahlprofilen, Schmiedeeisen oder Gusseisen verwendet.

Eine spezielle Form der Zarge ist der Blendrahmen, der so bezeichnet wird, weil er dem eigentlichen tragenden Blindstock vorgeblendet ist. Beim heutigen maßhaltigen Mauerwerk wird kein Blindstock zur Herstellung der Maueröffnung mehr benötigt. Der Blendrahmen wird bei modernen Fenstern verstärkt ausgeführt, so dass auch hier auf die aussteifende Wirkung des Blindstocks verzichtet werden kann.

Indem der Rahmen des Fensters in der Tischlerwerkstatt passend zum Flügel angefertigt wird, können filigranere und ausgereiftere Beschläge als die zuvor üblichen Angeln montiert werden. Neben dem dichtschließenden Drehfenster werden das Kippfenster und Varianten wie das Flügelfenster und Schubfenster entwickelt.

Frühmittelalterliches Schiebefenster (Rekonstruktion) mit Rohhaut-Füllung

Historische Fenster

Sprossenfenster

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. Da es im 19. Jh. noch schwierig war, großflächige Glasscheiben zu fertigen waren, wurden Verglasungen meist durch Sprossen unterteilt. Wassgerechte Sprossen werden auch als Riegel bezeichnet, die senkrechten als Setzholz bzw. bei größeren Querschnitten auch als Pfosten.

Die Gliederung der Fensterflächen entwickelte sich zu einem Gestaltungselement, das besonders im Jugendstil zum Teil sehr aufwändig wurde.

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, sodass 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.

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. 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 in Deutschland nicht mehr zugelassen.
• Einfachfenster mit Mehrscheiben-Isolierverglasung (Isolierglasfenster): verbreitetes Standardfenster

Doppelfenster

Möglichkeiten der Verbindung

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

Ein Doppelfenster kann höhere Anforderungen an Wärmedämmung, Winddichtheit und Schallschutz erfüllen.

Herausnehmbares Vorfenster für die Wintermonate; früher üblich, heute fast verschwunden.

Vorfenster oder Winterfenster

Das Vorfenster oder Winterfenster ist eine zusätzliche Fensterkonstruktion, die bei Bedarf in der kalten Jahreszeit von außen oder von innen vor das eigentliche Fenster eingesetzt wird. Der Rahmen kann mit wenigen Schrauben oder Haken befestigt werden. Das Vor- oder Winterfenster schafft ähnlich wie ein dichtschließender Fensterladen einen wärmedämmenden Luftraum.

Der Aufbau ähnelt einem Doppelfenster. Historische Winterfenster gibt es heute nur noch selten: „Durch diese Vorfenster, deren praktischen Nutzen wohl niemand bezweifelt, wird das Äußere des Hauses in keiner Weise verschönert.“ Grund für diese Aussage war wohl die doch einfach gewählte Konstruktion und die reduzierte kunsthandwerkliche Bearbeitung dieser rein dem Nutzen dienenden Fenstern.

In der Denkmalpflege werden innere Vorfenster empfohlen, wenn einfach verglaste historische Fenster energetisch verbessert werden sollen. Außenliegende Vorfenster finden gelegentlich Verwendung, wenn wertvolle bauzeitliche Fenster vor der Witterung geschützt werden sollen. Dafür ist jedoch der Denkmalwert der Fenster sehr hoch einzuschätzen, da hierdurch die Ansicht der historischen Fassade verändert wird.

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. 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, kastenförmiger Hohlraum zwischen den beiden Glasflächen und dem Rahmen.

• Hamburger bzw. Grazer Fenster (auch Grazer Stockfenster): Äußere Flügel schlagen nach außen, innere Flügel schlagen nach innen auf.
• Altberliner bzw. Wiener Kastenfenster (auch Wiener Stockfenster): Beide Flügel schlagen nach innen auf.

Bei der letzteren Konstruktion muss das äußere Fenster kleiner sein als das innere, sodass es komplett durch dessen lichte Weite passt. Vorteil des Altberliner bzw. 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 zu öffnenden Fensterflügeln diese im Offenstand jeweils an der Außenwand neben die des Nachbarfensters schlagen müssen: sonst müsste man beim Schließen eine entsprechende Reihenfolge einhalten. Vorteil des Hamburger oder Grazer Fensters ist, dass die innere Laibung frei bleibt, wodurch die Fensternische gut benutzbar ist. Oftmals gibt es die Möglichkeit, die äußeren Flügel im Sommerbetrieb durch Fensterläden (in Österreich auch „Balken“ genannt) zu ersetzen.

Als Fensterglas wurde früher oft Ziehglas verwendet, das mit Leinöl-Fensterkitt im Fensterfalz festgehalten wurde.

In der Denkmalpflege wird der Umbau historischer Einfachfenster zu Kastenfenstern empfohlen. Hierdurch können die alten Fenster erhalten bleiben, während gleichzeitig die Wärmedämmung erheblich verbessert wird. Das innere Fenster muss dabei nicht unbedingt mit einer dem äußeren, historischen entsprechenden Teilung versehen sein, was die Kosten für den Umbau reduziert.

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.

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 Wärmedurchgang (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, 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. Verbundfenster sind nicht zu verwechseln mit Verbundglas.

Wegen der Fenstersteuer zugemauerte Fenster in Southampton, England

Blindfenster

Als Blindfenster wird eine Wandnische bezeichnet, die das Format und Erscheinungsbild eines Fensters hat. Es handelt sich entweder um eine lediglich angedeutete oder um eine später verschlossene Wandöffnung oder um ein undurchsichtiges Fenster, welches auch keinen Lichteinfall zulässt.

Blindfenster können bereits ursprünglicher Bestandteil des Gebäudes sein, wenn sie zugunsten einer regelmäßigen Fassadengestaltung angebracht wurden, weil der Grundriss des Gebäudes an dieser Stelle kein echtes Fenster zuließ. Sie ergeben sich aber häufig bei späteren Umbauten des Gebäudeinneren. Manchmal werden Blindfenster mit einer aufgemalten Sprossenteilung versehen, die derjenigen der übrigen Fenster entspricht.

Baukonstruktive Eigenschaften

Öffnungsarten des Flügels

Schwingflügel

Fensterflügel werden nach den Bewegungsmöglichkeiten beim Öffnen unterschieden:

• Drehfenster: vertikale Drehachse
• Kippfenster: horizontale Drehachse unten
• Drehkippfenster: Durch einen Hebelgriff oder durch mehrere Riegel kann zwischen Kipp- und Drehfunktion gewählt werden.
• Kipp-Oberlicht-Fenster: öffnet einwärts an unterer Drehachse
• Klappfenster: schlägt an oberer, horizontaler Drehachse meist nach außen auf (um den Eintritt von Regenwasser zu verhindern). Auch als Senkklappfenster möglich.
• Klapp-Oberlicht-Fenster: öffnet auswärts an oberer Drehachse
• Schiebefenster horizontal schiebend (als Parallel-Schiebe-Fenster, Parallel-Schiebe-Kipp-Tür, Hebe-Schiebe-Tür, Hebe-Schiebe-Kipp-Tür, Parallel-Ausstell-Schiebe-Fenster oder -Tür); als Allgäuer Fenster bezeichnete Sprossenfenster enthalten einen kleinen Lüftungsflügel, der seitlich verschoben werden kann
• Schiebefenster vertikal schiebend, zur erleichterten Öffnung meist mit Gegengewichten an Seilzügen
• Schwingfenster: Der Schwingflügel dreht um eine horizontale Drehachse. D.h. bei geöffnetem Fenster steht nur der halbe Flügel in den Raum.
• Faltfenster (siehe auch Falttüren)
• Lamellenfenster: Schmale Glasstreifen (mit oder ohne eigene Einfassung) drehen um eine mittige Drehachse an ihren Schmalseiten (ähnl. einer Jalousie).
• 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.

Nach innen öffnende Drehkippfenster sind der in Deutschland heute überwiegende Standard, da sie einfach zu bedienen und zu reinigen sind. In Norddeutschland und den nordischen Ländern werden vielfach noch nach außen öffnende Fenster verwendet, die den Vorteil haben, bei stärkerem Winddruck an den Rahmen angepreßt zu werden, wodurch sich Zugluft und Lüftungswärmeverluste verringern.
Vertikalschiebefenster sind beispielsweise in Großbritannien verbreitet.

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  Kleinteiliges holländisches Vertikalschiebefenster
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  Holländisches Vertikalschiebefenster
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  Vertikalschiebefenster in Brasilien
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  Beide Fensterflügel lassen sich vertikal verschieben und werden über Gegengewichte in beliebiger Stellung gehalten.

Die Bedienung von Fenstern geschah ursprünglich über Vorreiber und Griffoliven. Später verbreiten sich außenliegende Gestänge (Espagnolette und Treibstangenverschluss), die es ermöglichten, den Fensterflügel mit einer Handbewegung an drei Stellen zu arretieren. Inzwischen werden die Gestänge verdeckt in Beschlagsnuten eingelassen und über Eckumlenkungen kann eine Verriegelung an mehreren Seiten des Fensterflügels zugleich stattfinden.

Die Öffnung von hochliegenden Oberlichtern geschieht über Handhebel mit Gestänge oder über elektromechanische Aktoren und Fernbedienung.

Einbau

Von der RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren werden Richtlinien zum Einbau von Fenstern herausgegeben, welche die allgemein anerkannten Regeln der Technik (aRdT) wiedergeben möchten und vielfach als RAL-Montage bezeichnet werden. Auch das Ift Rosenheim gibt einen Leitfaden zur Planung und Ausführung der Montage von Fenstern und Haustüren heraus. Schließlich werden im Teil C der VOB die Allgemeinen technischen Vertragsbedingungen (ATV) zusammengefasst, welche primär von öffentlichen Auftraggebern bei der Auftragsvergabe zugrunde gelegt werden. Konkret befasst sich die VOB ATV DIN 18355 / 2005-01 - "Tischlerarbeiten" u. a. mit dem Einbau von Fenstern.

Die in Innenräumen entstehende Luftfeuchtigkeit konnte in historischen Gebäuden über eine Vielzahl von Undichtigkeiten unkontrolliert nach außen abgeführt werden. In modernen luftdichten Gebäuden geschieht dies durch die kontrollierte Wohnraumlüftung. Wenn bei ungenügender Funktion oder im Falle eines Defekts Raumluft durch undichte Anschlussfugen nach außen strömt, können dabei in der kalten Jahreszeit größere Mengen Kondensat entstehen. Je luftdichter die Gebäudehülle insgesamt ausgeführt wird, desto wichtiger wird es, auch die Anschlussfugen luft- und dampfdicht auszubilden. Werden neue hochdämmende Fenster in Altbauwände mit schlechtem oder mäßigem Dämmwert eingebaut, so kondensiert die Luftfeuchte aus der Raumluft im Winter nicht mehr an Fensterglas oder Fensterrahmen, sondern in der Regel an der Fensterlaibung oder an anderen Kältebrücken der Außenwand. Zur Vermeidung von Feuchte- und Schimmelschäden empfiehlt es sich, die Laibung zu dämmen. Da meist wenig Platz zur Verfügung steht, sollte das verwendete Material einen außergewöhnlich guten Dämmwert aufweisen. Wenn die Außenwandkonstruktion nicht durchgängig kapillar und diffusionsoffen ausgebildet ist, sollte zusätzlich ein innenseitig erhöhter Dampfdiffusionswiderstand erreicht werden.

Der Anschluss des Blendrahmens an die umgebende Wandöffnung soll folgende Anforderungen erfüllen:

• Zusammen mit den wärmedämmenden Baumaterialien, die gegebenenfalls den Fugenbereich überdecken, sollte das Material, mit dem die Fuge ausgefüllt wird, mindestens den Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens erreichen, damit sich an der Innenseite der Fuge kein Kondensat bildet.
• Der Anschluss des Fensterrahmens an die umgebende Wand sollte luftdicht erfolgen, damit bei Druckunterschieden zwischen innen und außen keine kalte Luft ins Gebäude dringt und auch keine feucht-warme Luft von innen in den Fugenbereich tritt und dort Kondensat hervorruft.
• Der innere Abschluss der Fuge soll dampfdicht ausgeführt werden, damit keine Feuchtigkeit aus der Raumluft in den Fugenbereich diffundiert und dort kondensiert. Der äußere Abschluss ist weniger dampfdicht auszuführen als der innere, damit dennoch entstehendes Kondensat nach außen abtrocknen kann.

Der Fugenbereich wurde traditionell mit Stopfwolle oder vorbereiteten Bändern aus Hanf- oder Sisalfaser aufgefüllt, teilweise imprägniert in Form eines Teerstricks. Heute wird häufig mit Mineralfaser ausgestopft (wie von der DIN 18355 gefordert) und der äußere Abschluß wird mit Kompriband hergestellt, welches sich nach dem Abrollen ausdehnt und an Unebenheiten anpasst. Diese Materialien wirkend wärmedämmend, sind jedoch nicht dampfdicht und nur bei stärkerer Pressung luftdicht. Kompriband eignet sich auch für den äußeren Abschluss der Fuge, wenn es vom Hersteller dafür vorgesehen ist. Wenn wie im Holzbau mit kleinen Bewegungen der Bauteile relativ zueinander gerechnet werden muss, kann die Dampf- und Luftdichtigkeit auf der Innenseite durch ein flexibles Dichtband erfolgen, welches einerseits auf dem Fensterrahmen und andererseits auf der anschließenden Fensterlaibung verklebt wird. Wenn die Laibungsfläche uneben ist, sollte sie zunächst glatt verputzt werden. Alternativ sind Verwahrschienen erhältlich, die angeschraubt oder -geklebt werden und wiederum die Folie aufnehmen. Die innere Dampfdichtigkeit kann bei schmalen Fugen durch elastische Dichtstoffe oder bituminösen Fugenabdichtungen hergestellt werden. Da die Elastizität begrenzt und sich die Fugendichtstoffe im Laufe der Zeit insbesondere von hölzernen Fensterrahmen häufig ablösen, sollte noch eine zusätzliche Abdichtung von der Innenseite vorgenommen werden. Durch einfaches Anputzen läßt sich dies einigermaßen luft- und mäßig dampfdicht ausführen. Es sind spezielle Anputzprofile erhältlich, die am Fensterrahmen verklebt und anschließend eingeputzt werden oder als Anschlag für Trockenbauplatten oder Holzleisten dienen und eine gewisse Bewegung des Rahmenholzes zulassen, ohne dass sich ein Luftspalt öffnet. Breitere Fugen werden oft durch Leisten aus Holz oder anderem Material abgedeckt.

Montageschaum wird gelegentlich zur Befestigung und gleichzeitigen Abdichtung der Anschlußfuge eingesetzt. Da gewöhnlicher Bauschaum oft nicht dauerhaft formständig ist, sollte spezieller Zargenschaum verwendet werden, der eine bessere Luftschalldämmung und Haltbarkeit gewährleistet und häufig aus zwei Komponenten besteht. Da auch Zargenschaum nicht dampfdicht und nicht völlig luftdicht ist, sollte noch eine zusätzliche innere Abdichtung gegen die Dampfdiffusion vorgenommen werden. In der Regel ist immer eine zusätzliche Fixierung des Rahmens mit metallischen Befestigungsmitteln oder durch Einputzen erforderlich.

Die Befestigung des Fensterrahmens erfolgt zumeist über Spreizdübel, Mauerpratzen oder mit Metalllaschen aus gekröpftem Flachstahl, sogenannten Fensterankern. Auch werden spezielle Fensterbauschrauben verwendet, deren besonders kleiner Kopf sich in das Blendrahmenprofil hineinzieht. Dabei wird mit einem etwas kleineren Bohrer vorgebohrt. Das durchgehende Gewinde der Schraube schneidet zunächst in den Rahmen und dann in den Stein. Dies hat den Vorteil, dass kein Zug auf den Rahmen ausgeübt wird. Vor dem endgültigen Befestigen wird die genaue Position des Fensters durch paarweise gegenläufig in die Fuge geschobene Keile und durch Unterlagplättchen unterschiedlicher Dicke festgelegt. Um eine Verschiebung und Verwindung des Fensterrahmens zu vermeiden, sollte unmittelbar neben Schraubverbindungen, die beim Festziehen die Position des Rahmens verändern können, eine Verkeilung erfolgen.

Materialien

Querschnitt durch Fensterkonstruktionen für Passivhäuser. Ein Kunststofffenster mit ausgeschäumten Profilen (gelb), Stahlrohreinlagen zur Stabilisierung und drei umlaufenden Dichtprofilen (alle schwarz). Ein Holzfenster mit vorgeblendeten, austauschbaren Holzprofilen auf der Außenseite, vierfach abgestuftem Falz und zwei umlaufenden Dichtprofilen. Gestrichelt eingezeichnet ist die Trennlinie zwischen Flügel und Blendrahmen.

Schnittzeichnung durch einen Fensterriegel (Espagnolettenverschluss). "a" bezeichnet dem am linken Flügel befestigten Stulp und "b" den Stulp des rechten Flügels

Zur Herstellung von Rahmen und Flügel werden üblicherweise Holz, Aluminium, Kunststoff und Stahl eingesetzt, traditionell wurden auch Schmiedeeisen, Gusseisen sowie Blei für Glassprossen verwendet.

Holz ist der älteste Werkstoff für Fenster. Die gute Wärmedämmung und leichte Bearbeitbarkeit sind die wichtigsten Vorteile. Viele noch erhaltene historische Fenster zeigen, dass Holzfenster bei guter Pflege oder geringem Witterungseinfluß ein Alter von deutlich über 100 Jahren erreichen können. In exponierter Lage sowie an der Wetterseite des Gebäudes altern Holzfenster wesentlich schneller. Hier bietet sich etwa die Verwendung von Holz-Aluminiumfenster an. In der Regel wird den tragenden Fensterprofilen aus Holz eine witterungsbeständigen Schale aus Aluminium vorgeblendet, so dass innen der wohnliche Charakter des Holzes erhalten bleibt.

Aluminiumfenster werden aufgrund ihrer Strapazierfähigkeit und der guten statischen Eigenschaften vor allem in öffentlichen Gebäuden und Büros verbaut. Für Glasfassaden sind ebenfalls Aluminiumprofile üblich. Zur Wärmedämmung werden bei Isolierverglasung Innen- und Außenschale durch Kunststoffstege getrennt („thermische Trennung“). Aluminiumfenster zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Aluminium ist langlebig, robust und wartungsarm.
• Bauxit-Erz, der Grundstoff zur Aluminiumproduktion, ist in ausreichenden Mengen vorhanden.
• Aluminium kann sehr leicht bearbeitet und in Form gebracht werden.
• Alu-Fenster sind äußerst witterungsbeständig.
• Alu-Fenster sind besonders dort empfehlenswert, wo häufige Wartungen und Reparaturen vermieden werden sollen (Glasfassaden).
• Alu-Fenster sind im Gegensatz zu Holzfenstern sehr leicht und belasten die Statik eines Gebäudes kaum.
• Alu-Fenster sind nicht brennbar.

Aluminiumfenster besitzen im Allgemeinen allerdings eine schlechte ökologische Bilanz, da die Herstellung sehr energieintensiv ist.

Kunststofffenster 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, dass Wintersonne durch das Fenster scheint).

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.

Holzfenster

Die DIN 68121-1 teilt den grundlegenden Verglasungsarten von Holzfenstern verschiedene Kürzel zu:
EV – Die Einfach-Verglasung von Fensterflügeln mit Einscheibenglas war bis Mitte des 20. Jahrhunderts üblich.
2 x EV – Zwei separate Einfach-Fenster, die als Kastenfenster in der Wandöffnung hintereinander angeordnet wurden, waren in höherwertigen Gebäuden seit der Gründerzeit üblich.
DV – Die Doppel-Verglasung aus zwei zusammengeschraubten Einzelflügeln, die jeweils ein Einscheibenglas tragen, wird Verbundfenster genannt. Dieses System verbreitete sich nach dem Zweiten Weltkrieg.
IV – Isolier-Verglasung oder Mehrscheibenglas wurde nach der Ölkrise in den 70er Jahren zum neuen Standard. Um die typischerweise 24 mm starken Isolierglasscheiben unterzubringen, mussten neue, breitere Rahmenprofile verwendet werden, die meist auch gleich mit einem umlaufenden Dichtungsprofil ausgestattet wurden.

Beim Einsatz von Mehrfach-Isolierverglasung ist es üblich, nach dem vorangestellten Kurzzeichen "IV" die Nenndicke des Flügelprofils anzugeben. Übliche Profilstärken sind IV 58, IV 68, IV 78 bis IV 98. Beliebige Zwischenwerte kommen vor. Flügel- und Rahmenhölzer werden in der Regel in gleicher Stärke ausgeführt. Die Höhe des Profils wird häufig oft dem Schrägstrich angeben, z. B. IV 68/60.

Eine Vielzahl von Details etwa zur Ausführung von Falz, Sprossen, Stulp, Verglasung und Wasserableitung sind in Teil 2 der Norm (DIN 68121-2) geregelt.

Traditionell wurden Fitschenbänder als Fensterbeschläge zum Öffnen des Flügels verwendet. Für einfach öffnende Dreh- oder Kippfenster kamen dann, wie bei modernen Türen, Einbohrbänder zum Einsatz. An Drehkippfenster wurden zunächst drei einfache Beschläge montiert, bei denen jeweils zwei Hebel umgelegt werden mussten, um von der Dreh- auf die Kippfunktion umzustellen. Heute werden fast ausschließlich komplexe Systeme verwendet, bei denen die Umstellung der Öffnungsarten vom Fenstergriff auszuführen ist, der auch den Flügel öffnet. Diese Beschlagsysteme werden in einer auf der Außenseite des Flügels umlaufenden Nut montiert, die ebenso wie der zugehörige Eurofalz als Euronut standardisiert wurde.

Die meisten Fensterbaubetriebe beziehen vorgefertigte verleimte Kanteln von spezialisierten Herstellern, die Erfahrung in der Auswahl geeigneter Holzqualitäten haben und über Maschinen zur Keilverzinkung verfügen, um endlose Holzleisten bei geringen Abfallmengen zu fertigen. Durch mehrschichtige Verleimung und mechanische Trocknung des Holzes wird eine weitgehende Riss- und Verzugsfreiheit der Kanteln erreicht. Bei Fenstern in exponierter Lage, etwa an der Wetterseite des Gebäudes, sollten Kanteln mit "durchgehender Decklage" gewählt werden, bei denen keilverzinkte Hölzer nur für die inneren Lagen der Leimholzprofile verwendet werden. Schäden in der Beschichtung der fertigen Fenster aufgrund wechselnder Belastung durch Sonneneinstrahlung und Schlagregen treten erfahrungsgemäß zuerst an Stellen der Keilverzinkung auf (sowie an Fugen und den waagerechten Holzflächen im unteren Bereich des Fensters).

Zur Vermeidung von Schäden an Holzfenstern haben Herstellerverbände und Institute wie der Verband der Fenster- und Fassadenhersteller e.V., das Institut für Fenstertechnik (ift) Rosenheim, das Institut des Glaserhandwerks für Verglasungstechnik und Fensterbau, der Bundesverband Holz und Kunststoff (BHKH), Berlin und die RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V. eine Vielzahl von Richtlinien erstellt.

Imprägnierung und Beschichtung

Bis in die 1950er Jahre wurden Holzfenster vor allem mit rohem Leinöl grundiert und mit Leinölfarbe gestrichen, um das Holz vor Witterungseinflüssen zu schützen. Moderne Beschichtungssysteme reduzieren zwar den früher üblichen Wartungsaufwand, verkürzen aber häufig die Haltbarkeit und Lebensdauer heutiger Fenster erheblich, da die Imprägnierung weniger tief einzieht als rohes Leinöl und die Beschichtung leichter von Feuchtigkeit unterwandert wird.

Sonnenlicht bewirkt den Abbau des Lignin, was an einer Vergrauung der Holzoberfläche zu erkennen ist. Vor dem Auftrag einer Beschichtung muss die vergraute Schicht abgeschliffen werden. Um die Holzoberfläche vor UV-Strahlung zu schützen sind Lasuren und Lacke immer mit einer Pigmentierung zu versehen.

Die Beschichtung von Holzfenstern neigt dazu, an scharfen Kanten abzuplatzen. Die DIN 68121 schreibt vor, sämtliche Kanten mit einem Radium von wenigstens 2 mm abzurunden. Früher war insbesondere auf der Innenseite der Fenster eine Profilierung der Fensterprofile üblich, welche die Kanten mit einbezog. Durch das Zusammenfügen der horizontalen und waagerechten Flügelhölzer mit einer Schnittfuge von 45 Grad endete die Profilierung der Kante an der Fuge. Heute hingegen wird meist kein Gehrungsschnitt mehr vorgenommen, so dass entweder das waagerechte oder das senkrechte, bereits rundum angefaste Flügelprofil gerade bis zur Außenkante durchläuft und das jeweils andere Profil stumpf darauf gestossen wird. Durch das Zusammenfügen der Hölzer mit ringsum abgerundeter Kante ergibt sich an den Schnittkanten des Flügels und des Rahmens somit ein V-förmiger Einschnitt, der optisch störend wirkt und potentiell den Eintritt von Wasser ins Holz erleichtert. Diese Fugen können mit Kitt oder Dichtmasse geschlossen werden. Über längere Zeiträume treten an dieser Stelle aber häufig Schäden in der Beschichtung der Fenster auf. Bei denkmalgeschützten Gebäuden wird oft die Fertigung der Fenster mit sogenannten geschlossenen Brüstungsfugen gefordert, wie es früher üblich war. Dies bedeutet für den Herstellerbetrieb einen Mehraufwand, verbessert aber das Erscheinungsbild der Fenster ebenso wie deren Lebensdauer.

Zumindest bei Nadelhölzern sollte eine Versiegelung der Schnittkanten vor dem Verleimen der Rahmen vorgenommen werden. Speziell für Kiefernholz wird der Auftrag von Fugensiegel auf die äußeren Brüstungsfugen (sichtbare Stoßfugen der Flügel- und Rahmenhölzer) nach Fertigstellung von Flügel und Rahmen empfohlen.

Das ift Rosenheim veröffentlicht eine Tabelle "Anstrichgruppen für Fenster und Außentüren", nach der sich entsprechend der zu erwartenden Bewitterung und der vorgesehenen Holzart und Beschichtung (Lack oder Lasur; hell oder dunkel) des Fenster ein geeignetes Beschichtungssystem ermitteln läßt. Hierdurch lassen sich viele Schäden schon im Ansatz vermeiden. Eine vereinfachtes Schema enthält der "Anstrich-Check" des Bundesverbands ProHolzfenster. Generell wird ein dreischichtiger Aufbau empfohlen, wobei eine vorausgegangene Imprägnierung nicht mitgezählt wird, da diese keinen Film auf der Holzoberfläche ausbildet.

Der Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie veröffentliche Richtlinien zur Prüfung von Anstrichsystemen und Bewertung von Schäden.

Holzarten

Traditionell wird zum Fensterbau häufig Kiefernholz eingesetzt, welches durch seinen Harzanteil eine etwas bessere Witterungsbeständigkeit als Fichten- oder Tannenholz aufweist. Hochwertigere Holzfenster wurden aus Eichenholz hergestellt. Zwischenzeitlich hatte sich insbesondere Meranti stark durchgesetzt. Aufgrund der Tropenholzproblematik wird vermehrt nach Alternativen gesucht. Es bieten sich chemisch oder thermisch modifizierte Hölzer ebenso an, wie europäisches oder amerikanische Plantagenholz. So wird etwa Robinie in Osteuropa und Eukalyptus in Galizien angebaut.

Holz der Dauerhaftigkeitsklasse 5 sollte für Fenster in bewitterten Bereichen generell nicht verwendet werden. Splintholz wird ebenfalls der Dauerhaftigkeitsklasse 5 zugeordnet.

Nachbau historischer Holzfenster

Zur Verwendung in historischen Gebäuden bieten viele Hersteller Fenster aus laufender Produktion mit besonders schmalen Profilen an. Diese werden oft als "historisierend" oder als "Denkmalschutz-" oder "Stilfenster" bezeichnet. Die Hersteller verwenden hier jeweils ihre eigenen Profile im Breitenstandard von IV 58, IV 68 oder IV 78, die in verschiedenen Punkten voneinander abweichen:

• Breite des Blendrahmens
• Die Ansichtsbreite des Flügelprofils variiert meist nur leicht. Stärke Abweichungen gibt es in den Breiten des Bereichs um Stulp und Kämpfer.
• In der Ausführung des Wetterschenkels gibt es eine große Variationsbreite.
• Anzahl, Art und Position der Dichtungsprofile.
• Die Glasleisten werden gelegentlich nur unprofiliert angeboten. In anderen Fällen kann aus mehreren Varianten gewählt werden.
• Selten kann die Profilierung der Kanten von Flügel- und Rahmenprofilen sowie von Glasleisten und Sprossen frei gewählt werden, obwohl diese das optische Erscheinungsbild entscheidend bestimmen.
• Die Gestaltung der aufgesetzten Stulp- und Kämpferprofile ist meist aus einigen Varianten oder frei wählbar.
• Unterschiedliche Wahlmöglichkeiten zu Beschlägen, Verglasungsarten, Beschichtungen, Holzarten und Verarbeitungsqualität der Kanteln.

Zur Bestellung werden das maximale Außenmaß des Blendrahmens (z. B. Rohbaumaß der Fensteröffnung) und Aufteilung der Fensterelemente sowie der Sprossenanordnung mit den zugehörigen Achsmaßen (Mittenmaße der Profile in der Ansicht in Bezug zum Blendrahmen) benötigt. Hieraus kann der Hersteller die sonstigen Maße entsprechend der von ihm verwendeten Profile herleiten. Wenn historische Fenster nachzufertigen sind, sollten zur Kontrolle entweder die Maße der lichten Weite der Öffnungen im Blendrahmen und die Ansichtsbreite der Flügelprofile oder die Maße der lichten Weite der einzelnen Glasflächen aufgenommen werden. Oft ergeben sich größere Abweichungen, denn auch sehr schmale Standardprofile können sich den Maßen der historischen Fenster nur annähern. Ein genauer Vergleich ist ratsam. Abweichungen von den Standardprofilen sind meist nur in der Breite des Blendrahmens möglich.

Eine genaue Kopie eines historischen Fensters ist nur mit detailliertem Aufmaß und handwerklicher Anfertigung möglich.

Typische Ausführung eines Kastenfensters in der Gründerzeit im Vergleich mit einem modernen Fenster in denkmalgerechter Ausführung:

• Die äußere Ansichtsbreite des Flügelprofils betrug 20 – 35 mm zuzüglich bis zu 10 mm für die Kittfase. Moderne Fenster kommen oft mit 19 mm aus.
  • Die innere Ansichtsbreite des Flügels moderner Fenster beträgt inklusive der Glasleiste meist 54 bis 60 mm. Bei Einsatz von Dreifachverglasung erhöht sich die Breite des Flügelprofils in der Regel um 3 bis 5 mm.
  • Die Glasscheiben historischer Fenster wurden von außen mit Leinölkitt zugleich eingedichtet und eingeklebt. Die Innenansicht des Flügels war zur Glasscheibe hin mit einem Karniesprofil versehen, welches übergangslos in die vordere Ansichtsfläche überging. Heutige Isolierglasscheiben werden gewöhnlich von innen mit einer Glasleiste im Flügel befestigt (und anschließend von außen mit Silikon eingedichtet). Da sowohl die Kanten der Glasleiste wie des Fensterflügels bei der Fertigung im Automaten angefast werden, ergibt sich bei bündigem Abschluß der Glasleite zum Flügel zwischen beiden eine Nut, die das Erscheinungsbild gegenüber historischen Fenstern deutlich verändert, auch wenn die Glasleiste mit einer Profilierung versehen wurde (Karniesfräsung oder Leipziger Hobel). Oft sind nur handwerklich arbeitende, kleine Betriebe willens, auf die Abrundung der Kanten zu verzichten. Alternativ kann eine breitere Glasleiste vorgesehen werden, die um die Kante des Flügelholzes herumgeführt wird. Das Ergebnis weicht jedoch meist ebenso deutlich von der historischen Ansicht ab.
  • Die Wetterschutzschiene aus Kunststoff oder Aluminium wird bei historisierenden Fenstern üblicherweise weggelassen und durch den traditionellen Wetterschenkel ersetzt. Oder ein Wetterschenkel wird der Schiene zumindest vorgeblendet.
  • Moderne Multifunktions-Beschläge werden in eine sogenannte Euro-Nut eingelassen, die von außen um das Flügelprofil herumläuft. Schmale Fensterprofile werden durch diese Nut deutlich geschwächt. Teilweise wird dies durch eine Verbreiterung der Profile in der Tiefe ausgeglichen (z. B. IV 68 und IV 78 statt IV 58). Besonders bei kleinen Fensterformaten wirken die in der Tiefe verbreiterten Flügelprofile oft überdimensioniert. Die Verriegelung des Flügels erfolgt durch bewegliche Zapfen, die sich hinter Schließbleche schieben, welche in den zugehörigen Euro-Falz geschraubt werden. Durch die Beschränkung auf jeweils nur die Dreh- oder nur die Kippfunktion können Euro-Nut und -Falz entfallen. Dadurch lassen sich u. a. Kämpfer-Ansichtsbreiten von etwa 130 mm realisieren, die den historischen Fenstern näherkommen. Der Verschluss des Fensters wird dann über Espagnoletten- oder Schubstangenverschlüsse ausgeführt.
  • Eine Schwächung des Flügelrahmens kann auch vermieden werden, indem die heute üblichen Dichtprofile im Rahmenholz statt im Flügelprofil eingenutet werden. Moderne Fenster mit schmalen Ansichtsbreiten werden mit ein bis drei Dichtprofilen angeboten. Durch die zusätzlichen Dichtprofile läßt sich der Dämmwert des Fensters (geringfügig) erhöhen. Von Vorteil ist ein möglichst weit innen am Flügel sitzendes Dichtprofil in Räumen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit, um Tauwasserbildung im Falz zwischen Flügel und Rahmen zu vermeiden.

• Breite des Blendrahmens 55 mm. Moderne Fenster haben 55 – 75 mm breite Blendrahmen. Das untere Rahmenholz wird oft außen (oder beidseitig) mit Falz und Tropfnase versehen, um den Wasserablauf auf die Fensterbank zu verbessern (Sohlbankfalz, Fensterbanknut oder -anschlußfräsung).
• Die Kanten von Flügel- und Rahmenprofilen wurden auf der Außenseite historischer Fenster meist nur leicht gebrochen, oft kaum wahrnehmbar. Lediglich die horizontalen Kanten von Flügel und Wetterschenkel, die durch Sonneneinstrahlung und ablaufendes Regenwasser am meisten beansprucht werden, wurden deutlich abgerundet. Da heutige Beschichtungssysteme eine höhere Spannung aufbauen als (Lein-)Öllacke, fordert die DIN das Abrunden sämtlicher Kanten, um das Aufplatzen der Farbe an den Kanten zu vermeiden. Auf der Innenseite der Fenster ist dies weniger relevant, wird dennoch fast durchgängig durchgeführt.
• Sprossen wurden früher immer glasteilend ausgeführt. Die äußere Ansichtsbreite betrug oft nur 8 mm. Dazu kam jedoch beiderseits noch einmal ebensoviel für die Kittfase. Heute werden die sogenannten Wiener Sprossen beiderseits auf das Glas aufgeklebt und der Zwischenraum des Isolierglases wird mit einer Leiste ausgefüllt, die optisch dem Scheibenverbund entspricht. Üblich sind Breiten von 20 bis 30 mm.
• Die Breite des Kämpferholzes betrug früher oft 40 bis 50 mm, so dass sich zusammen mit oberem und unterem Flügel außen eine gesamte Ansichtsbreite ab etwa 110 mm ergab. Bei modernen Fenstern lassen sich selten weniger als 127 mm erreichen. Bei Dreh-Kipp-Beschlägen oder Kippfunktion des Oberlichts oder Verwendung von Dreifach-Verglasung erhöht sich der Wert oft auf 145 mm.
• Das Oberlicht wurde früher häufig mit zierlichen Kipp-Beschlägen (Fitschenbändern oder Scharnieren) ausgestattet oder der untere Falz wurde so gestaltet, dass der obere Flügel über das Kämpferholz gekippt werden konnte, ohne abzurutschen. Die Feststellung und Kippsicherung geschah über sogenannte Fensterscheren und die Verriegelung über Vorreiber.
• Der Stulpbereich von zweiflügeligen Fenstern inklusive der Flügelprofile ist bei modernen Fenstern außen für gewöhnlich 84 bis 94 mm breit.

Einbruch-, Durchbruch- und Ausbruchschutz

→ Hauptartikel: Einbruchschutz

Allgemeine Anforderungen

Verglasungen ab einer gewissen Absturzhöhe müssen, wenn eine entsprechende Absturzsicherung fehlt, so ausgeführt werden, wie es die Technischen Regeln für die Verwendung von absturzsichernden Verglasungen (TRAV) vorsehen. Der Höhenunterschied wird als TRAV-Höhe bezeichnet und ist in von Bundesland zu Bundesland verschieden. Sie ist in der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) nachzulesen. Die Verglasung ist in der Regel so aufgebaut, dass innen ein Einscheibensicherheitsglas und außen ein Verbundsicherheitsglas verwendet wird. 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.

Einscheibensicherheitsglas

Die Herstellung des thermisch vorgespannte Einscheibensicherheitsglas (ESG) umfasst eine spezielle Wärmebehandlung. Dabei wird eine Glasscheibe gleichmäßig innerhalb von wenigen Sekunden auf >600 °C erhitzt und ebenfalls schnell abgekühlt. Die charakteristische Spannungsverteilung durch die Erhitzung bewirkt einen Bruch in kleine, stumpfkantige Glasstücke. Neben der Sicherheit bietet ESG im Vergleich zu üblichen Glasscheiben eine erhöhte Biege-, Stoß und Schlagfestigkeit. ESG findet vielerlei Anwendungen beispielsweise in Schwimmbädern und Turnhallen, oder als transparentes Element in Brandschutzverkleidungen, Duschen und Balkontüren.

Verbundsicherheitsglas

Das Verbundsicherheitsglas (VSG) bietet im Gegenzug zum ESG einen erhöhten Schutz. Die Herstellung von VSG beinhaltet die Erzeugung eines glasklaren Verbunds aus Glasplatten und Folien aus Kunststoff. Dieses bewirkt eine Reduktion der Splitterbildung der Scheibe im Falle der Zerstörung.

Bauphysikalische Eigenschaften

→ zu bauphysikalischen Eigenschaften historischer Fenster siehe auch: Fensterinstandsetzung

Überblick

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.
• 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, sodass 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 bei akkreditierten Prüfinstituten (z. B. Institut für Fenstertechnik (IFT) in Rosenheim).

Siehe auch: Sturmhaken

Schallschutz

→ zum Schallschutz historischer Kastenfenster siehe auch: Fensterinstandsetzung

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. Der Geräuschpegel des Straßenverkehrs kann tabellarisch erfasst werden, um daraus das notwendige Schalldämmmaß des Fensters zu ermitteln.

Durch Verbundglasscheiben mit speziellen schallschluckenden Folien wird die innere Dämpfung 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. Stattdessen werden nun Argon oder Krypton verwendet.

Weitere Verbesserungen im Schallschutz können erreicht werden durch:

• die Erhöhung der Masse von Fensterscheibe und -rahmen
• die Kombination von einer stärkeren mit einer dünneren Glasscheibe
• Vergrößerung des Abstands zwischen den Scheiben
• mehrfache Dichtungsebenen zwischen Flügel und Rahmen aus Gummiprofilen

Wärmetechnische Eigenschaften

Neben der Art der Verglasung sind die Ausführung von Flügel und Rahmen für die Energiebilanz des Fensters entscheidend. Die Wärmedämmung heutiger Fensterkonstruktionen hängt allerdings nicht mehr so stark vom Material von Flügel und Rahmen ab, wie zuvor, da auch die Innen- und Außenseiten von Stahl- und Aluminiumprofile durch Einlagen aus Kunststoff thermisch entkoppelt werden. Insgesamt können die Fenster jedoch immer noch eine Schwachstelle in der thermischen Hülle des Gebäudes darstellen, auch wenn sich das Missverhältnis des Wärmeverlustkoeffizienten der Fenster zur Außenwand stark angeglichen hat. Dabei wirken sich die solaren Wärmegewinne von Fenstern 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 problematisch. Die Energiebilanz des Bauteils Fenster sollte auch nicht gänzlich ohne die Einbeziehung des Heizsystems beurteilt werden.

Die Verwendung von beschichtetem Mehrscheiben-Isolierglas (MIG) ist heute Standard. Nur so können die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllt werden kann. Eine zusätzliche Verbesserung ist möglich durch:

• Isolierglasfenster mit Dreifach-Verglasung, 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. Die DIN 18545-1 (Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen; Anforderungen an Glasfalze) erlaubt eine geringe Leckage der Abdichtung des Zwischenraums. Ein Erblinden oder gar das Bilden von Kondensat zwischen den Scheiben ist allerdings eher selten. Eine Lebensdauer von 30 Jahren und mehr ist keine Seltenheit.

Als Notbehelf zur Verbesserung der Dämmeigenschaften von einfach verglasten Fenstern werden spezielle Folien angeboten, die ringsum am Flügel angeklebt und anschließend durch Befeuchtung gespannt werden, so dass sie kaum noch sichtbar sind.

Wärmedämmverglasung

Die einzelnen Scheiben eines Isolierglasfenster sind mit einem gasdichten Randverbund aus Glasabstandhalter und Dichtmasse miteinander verbunden (Mehrscheiben-Isolierglas). Im Scheibenzwischenraum befindet sich Luft oder Edelgas, (Argon, Krypton oder Xenon). Zusammen mit aufgedampften Schichten zur Reflexion von Wärmestrahlung ist es gelungen, den Wärmedurchgangskoeffizienten von 3,0 W/(m²·K) bei den frühen Isoliergläsern auf 0,9 bei Zweifach-Wärmeschutzgläsern und 0,5 bei Dreischeibenverglasungen zu reduzieren. Mit einer Zweischeiben-Wärmeschutzverglasung können die Energieverluste heute gegenüber einer Einfachverglasung auf ein Fünftel, mit einer Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung auf ein Zehntel gesenkt werden. Der Wärmeverlust bei herkömmlichen Isolierglasscheiben setzt sich zusammen aus 2/3 Wärmestrahlung und 1/3 Konvektion. Durch den Einsatz von Wärmeschutzverglasung, sogenanntem Low-E-Glas (Low-Emissivity-Glas), lassen sich diese Wärmeverluste stark reduzieren. Wird als Gas Argon verwendet, dann wird dieser Verlust nochmals geringer.

Weiter treten entlang der Glasscheibe sogenannte Wärmebrückenverluste auf (siehe U-Werte). Diese können ebenso durch den Einsatz von geeigneten Glasabstandhaltern, wie z. B. warmen Kanten, minimiert werden (siehe Glasabstandhalter)

Der Rahmen muss aufgrund des höheren Gewichtes und zur Vermeidung von Scherbelastung im Randverbund der Wärmedämmverglasung stabiler gebaut sein als ein Rahmen für eine Einscheibenverglasung. Der Rahmen sollte einen ähnlich geringen Wärmedurchlasswiderstand, wie die eingesetzte Verglasung haben. Bei hochdämmenden Gläsern hat regelmäßig der Rahmen und bei schlecht dämmenden Gläsern die Verglasung den geringeren Wärmedurchlasswiderstand.

U-Werte eines Fensters

Der gesamte Wärmedurchgangskoeffizient eines Fensters setzt sich aus dem U-Wert des Glases und dem U-Wert des Rahmens zusammen. Dabei werden folgende Bezeichnungen verwendet:

• Uw-Wert (w=window) → gesamter U-Wert
• Ug-Wert (g=glazing) → U-Wert der Verglasung
• Uf-Wert (f=frame) → U-Wert des Rahmens

Der U-Wert wird in W/(m²·K) angegeben. Der Gesamt-Uw-Wert eines Fensters wird aus drei verschiedenen Faktoren berechnet: aus dem Uf-Wert, dem Ug-Wert und dem Übergangsbereich zwischen Verglasung und Rahmen, dieser Wert wird als Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψg (sprich: psi) des Glasrandes bezeichnet. Außerdem muss in die Berechnung natürlich auch die Fenstergröße mit einbezogen werden.

Dabei gilt: Je niedriger der Uw-Wert, umso besser. Ab einem Uw-Wert von 0,8 W/(m²·K) oder besser darf ein Fenster als Passivhausfenster bezeichnet werden.

Anforderungen der Energieeinsparverordnung EnEV

→ Hauptartikel: Energieeinsparverordnung

Glasfassade

Durch die Betonung der Wärmedämmeigenschaften 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 werden etwa 4 % des einfallenden Lichtes bei senkrechtem Einfall reflektiert, bei schrägem Einfall jedoch deutlich mehr. Eine Glasscheibe reflektiert wegen zweier 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 Fensters beziehungsweise der Verglasung und dessen Fähigkeit zur Wärmedämmung wird durch den Wärmedurchgangskoeffizienten beschrieben.

Luftdichte Fenster

Außerdem fordert die EnEV eine dauerhafte luftundurchlässige Gebäudehülle. Deswegen müssen moderne Fenster dicht sein. Die Prüfung der Gebäudehülle auf etwaige Luftdurchlässigkeiten kann mit Hilfe einer sogenannten Luftdurchlässigkeitsmessung durchgeführt werden. Sie ist auch als Blower-Door-Messung bekannt.

Historische Fenster können von den Anforderungen der Energieeinsparverordnung ausgenommen werden, siehe Fensterinstandsetzung#Fensterinstandsetzung und die Energieeinsparverordnung.

Passivhausfenster

Fenster, die einen Uw-Wert von 0,8 W/(m²·K) oder besser haben, dürfen als Passivhausfenster bezeichnet werden. Diese Werte werden oft durch die Verwendung einer 3fach-Verglasung in Verbindung eines speziellen Glasabstandhalters erreicht.
Mehr zur Verglasung ist unter dem Beitrag Mehrscheiben-Isolierglas nachzulesen.

Glasabstandhalter

Glasabstandhalter werden meistens aus Aluminium gefertigt und halten die Scheiben auf Abstand. Bei Passivhausfenstern werden oftmals Edelstahl-Randverbundsysteme verwendet, die zusätzlich mit Kunststoff ummantelt sind. Auch werden dazu Kompositkunststoffe, die man aus der Zahnmedizin kennt, verwendet. Diese speziellen Abstandshalter werden im Fachjargon warm edge oder warme Kante genannt.

Die verbesserten Uw-Werte eines Fensters werden außerdem noch von weiteren Faktoren beeinflusst:

• Dicke des Profils
• Anzahl der Kammern (bei Kunststofffenster)
• Glasfalzeinstand
• 3. Mitteldichtung

Lüftungskonzept erforderlich

Bei der Verwendung von Passivhausfenstern müssen Architekten und Bauherren ein eigenes Lüftungskonzept entwickeln. Dazu kann z. B. eine sogenannte All-in-one-Wärmetechnik Verwendung finden. Baut man als Privatmann, kann auf ein solches Lüftungskonzept verzichtet werden. Allerdings sollte man dann daran denken, öfters zu lüften.

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 und typischerweise auch bei Wintergärten 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.

Der Einsatz von schaltbaren Gläsern ermöglicht eine automatische oder nutzergesteuerte Änderung der Licht- und Energiedurchlässigkeit von Verglasungen und damit eine Anpassung an die Intensität der Sonneneinstrahlung.

KfW-Förderprogramme

Die Förderprogramme der KfW zielen mitunter auf die verbesserte Wärmedämmung von Fenstern ab. Gefördert werden Baumaßnahmen mit vergünstigten Darlehen oder Zuschüssen. Beantragt werden können die Förderungen sowohl von Privatpersonen, als auch von Wohnungsunternehmen oder Gemeinden. Hierfür gibt es diverse Förderprogramme, die bei der KfW selbst erfragt werden können.

Literatur

• Pech, Anton: Fenster. In: Baukonstruktionen. 1. Auflage. Band 11. Springer, 2006, ISBN 978-3-211-21500-5. 
• Selbmann, Rolf: Eine Kulturgeschichte des Fensters von der Antike bis zur Moderne. 1. Auflage. Dietrich Reimer Verlag, 2009, ISBN 978-3-496-01409-6. 
• Uhlig, Günther: Fenster – Architektur und Technologie im Dialog. 1. Auflage. Vieweg+Teubner, 1994, ISBN 978-3-322-83910-7. 

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Weblinks

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Wiktionary: Fenster – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

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• Walter Haas (I–V); Adolf Reinle und Friedrich Kobler (VI): Fenster. In: Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte. Forschungsstelle Realienkunde, Zentralinstitut für Kunstgeschichte, abgerufen am 2. Februar 2020.