Schadensfreie energetische Fenstersanierung im Altbau und denkmalgeschützten Gebäuden

Die Erhaltung und Sanierung bestehender einfachverglaster Fenster hängt vor allem von der Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit der Sanierungsmaßnahme und dem erreichten energetischen Standard ab. Die effektivste Methode zur Steigerung des Wohnkomforts und der Energieeinsparung ist der zusätzliche Einbau eines zweiten Fensters z.B. als Innenvorfenster.
Die Ausführungen mit zwei Fensterebenen führen aber immer wieder zu hygrischen Problemen in der angrenzenden Bausubstanz bzw. am Fensterrahmen. Die Ausgestaltung der Luftdichtheit und der U-Werte des Bestandsfensters sowie des neu eingebauten zusätzlichen Fensters wirken entscheidend auf den Feuchtehaushalt im Zwischenraum ein. Häufig kommt es trotz vermeintlich sorgfältiger Ausführung immer wieder zu Einschränkungen in der Gebrauchstauglichkeit (Betauung der Scheiben im Zwischenraum) bis hin zu Schadensfällen (Schimmelpilz, holzzerstörende Pilze), da die beeinflussenden Parameter bisher nicht quantifizierbar waren.
Am Fraunhofer-Zentrum für energetische Altbausanierung und Denkmalpflege in der Alten Schäfflerei am Kloster Benediktbeuern werden hierzu umfangreiche Messungen in situ an zu Kastenfenster erweiterten historischen Einfachfenstern durchgeführt. Bei der energetischen Sanierung der Bestandsfenster mit Erweiterung zu Kastenfenstern an drei Fenstern werden neben Dauermessungen von Temperatur, relativer Feuchte und Wärmestrom zusätzliche Messungen zur Luftdichtheit der Fenster durchgeführt.
Von entscheidender Bedeutung für die Feuchteverhältnisse im Kastenzwischenraum (Kavität) sind neben dem Raum – und Außenklima die Luftdichtheit der beiden Fensterebenen. Aus dem Vergleich der drei detailliert messtechnisch erfassten Kastenfenster ergeben sich je nach Dichtheit unterschiedliche Mischungsverhältnisse von Außenluft und Raumluft. Dabei kann anhand der Bestimmung der ausgetauschten Luftmenge mit Tracergasmessung das berechnete Mischungsverhältnis aus der Feuchtemessung bestätigt werden.
Die durchgeführte detaillierte Berechnung der Wärmebrücken und daraus resultierenden U-Werte der Gesamtkonstruktion sowie der linearen Wärmebrückenverlustkoeffizienten ergeben eine verlässliche Einschätzung des tatsächlichen thermischen Verhaltens der Fenster.
Für die Auswirkungen unterschiedlicher Sanierungsvarianten zu einem Kastenfenster werden hygrothermische Berechnungen mit WUFI® Plus durchgeführt. Anhand der Messwerte wird ein Kastenfenstermodell erstellt, indem das lokale Klima im Kastenfenster (Kavität) in Abhängigkeit der Strömungsverhältnisse und des Raum- und Außenklimas berechnet wird. Die generelle Wirkung veränderter Dichtheit auf die Feuchteverhältnisse in der Kavität kann damit bestätigt werden. Die rechnerischen Untersuchungen der Auswirkungen der U-Werte der Fenster-ebenen auf die Feuchteverhältnisse in der Kavität ergeben neue Erkenntnisse