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Zertifizierte Passivhausfenster: Werte, Typen und Preise

Was ist ein Passivhausfenster? Wie ist es aufgebaut? Welche Eigenschaften machen es passivhaustauglich? Welche Anforderungen müssen Fenster für Passivhäuser erfüllen? Was kosten sie?

Ein Passivhaufenster ist ein Bauteil eines Passivhauses, das Wärmedurchlässigkeiten von deutlich unter 1 W/m2K aufweist und solare Energiegewinne ermöglicht. Zertifizierte Passivhausfenster verfügen dazu über eine Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung und einen hochwärmedämmenden Fensterrahmen.

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Energetische Zielsetzung des Passivhauskonzepts

Unter einem sogenannten Passivhaus versteht man ein besonders wärmedämmendes und energieeffizientes Gebäude, das daher allein aus passiven Energiequellen beheizt werden kann und somit kein aktives Heizsystem eingesetzt werden muss. Vom zertifizierenden Passivhausinstitut Darmstadt (PHI) wird es so definiert:

„Ein Passivhaus ist ein Gebäude, in welchem die thermische Behaglichkeit (ISO 7730) allein durch Nachheizen oder Nachkühlen des Frischluftvolumenstroms, der für ausreichende Luftqualität (DIN 1946) erforderlich ist, gewährleistet werden kann - ohne dazu zusätzlich Umluft zu verwenden."

Demnach sei das Passivhaus kein Energie-Standard, sondern ein Gesamtkonzept für "höchste thermische Behaglichkeit", die „so weit wie irgend möglich durch passive Maßnahmen (Wärmedämmung, Wärmerückgewinnung im Temperaturgefälle, passiv genutzte Sonnenenergie und innere Wärmequellen) gewährleistet“ werde.

Ein Fenster, das mit seinen insbesondere energetischen Eigenschaften in das Passivhauskonzept und damit ins Passivhaus passt, wird daher gemeinhin als sogenanntes Passivhausfenster, Passivfenster oder auch Warmfenster bezeichnet. Daraus folgt: Es gibt nicht das eine Passivhausfenster, sondern eine ganze Reihe davon, die – wenn auch in Aufbau und Beschaffenheit verschieden – den hohen Effizienzanforderungen eines Passivhauses gerecht werden.

Das Passivhausfenster hilzinger-VADBplus weist einen Uw-Wert von 0,53 W/m2K und Uf-Wert von 0,59 W/m2K bei gleichzeitig schlanker Ansichtsbreite und guter Statik auf. (Grafiken: hilzinger GmbH Fenster und Türen)
Das Passivhausfenster hilzinger-VADBplus weist einen U<sub>w</sub>-Wert von 0,53 W/m<sup>2</sup>K und U<sub>f</sub>-Wert von 0,59 W/m<sup>2</sup>K bei gleichzeitig schlanker Ansichtsbreite und guter Statik auf. (Grafiken: hilzinger GmbH Fenster und Türen)

Normative Anforderungen an Passivhausfenster

Das Passivhausinstitut Darmstadt legt als zertifizierende Institution die Kriterien fest, die ein Passivhaus erfüllen muss, um als solches zertifiziert zu werden. Zu den Kriterien gehören: 

  • Der jährliche Heizwärmebedarf des Passivhauses dürfe 15 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter (m2) nicht übersteigen, da dann in Mitteleuropa eine Restbeheizung des Hauses über Zuluft nicht mehr sinnvoll möglich sei.
  • Maximal sei eine Heizlast von zehn Watt pro Quadratmeter zulässig, die auch im Winter über die Zuluft in das Gebäude einbringbar sein müsse.
  • Die Luftdichtheit der Hülle des Passivhauses müsse n50 ≤ 0,6h-1 entsprechen.
  • Der jährliche Primärenergiebedarf (Primärenergiekennwert), der die Heizwärme ebenso wie alle anderen im Gebäude verbrauchten Energiemengen berücksichtige, dürfe nicht höher als 120 Kilowattstunden pro Quadratmeter sein.

Die bauenergetische Qualität, die hinter einem Passivhaus steckt, ergibt sich aus der Summe seiner energiesparenden Bauweise und den dazu verwendeten Werkstoffen und Bauteilen, eines davon: besonders energiesparende Fenster.

Vorgeschriebene Oberflächentemperatur

Den Anforderungen an ein Passivhausfenster legt das Passivhausinstitut Darmstadt gemäß der oben bereits erwähnten Definition des Konzepts auch Behaglichkeitskriterium zugrunde. Das heißt konkret, dass die mittlere Oberflächentemperatur der Fenster-Innenoberfläche inklusive aller Anschlussdetails am Auslegungstag im Winter nicht mehr als drei Grad Celsius unter der Raumtemperatur liegen sollte.

Anders ausgedrückt: Selbst bei strengem Frost soll die innere Oberflächentemperatur des Passivhausfensters nicht mehr unter 17 Grad Celsius fallen. Unter diesen Umständen werde die unangenehme „kalte Strahlung“ vom Fenster nicht mehr wahrgenommen.

Vorgeschriebene Fenster-U-Werte

Daraus, so das Passivhausinstitut, ließen sich für jede Klimaregion Anforderungen an den effektiven U-Wert des Passivhausfensters ableiten. Für Mitteleuropa mit einer mittleren Auslegungs-Außentemperatur von etwa minus zehn Grad Celsius ergebe sich die folgende Anforderung:

Der effektive Passivhausfenster-U-Wert dürfe nicht größer als 0,8 W/(m2K) sein, andernfalls wäre es kein Passivhausfenster mehr.

Die Berechnung des U-Wertes des Passivhausfensters berücksichtigt das gesamte Fensterkonstrukt aus Rahmen und Verglasung mit Randverbund samt Abstandshaltern und erfolgt gemäß der europäischen Norm EN 10077.

In die Berechnung des Fenster-U-Wertes Uw nach EN 10077 gehen

  • der U-Wert der Verglasung Ug und die Fläche der Verglasung Ag,
  • der U-Wert des Rahmens Uf und die Projektionsfläche des Rahmens Af,
  • der Wärmebrückenverlustkoeffizient am Glasrand Ψg und die Länge lg des Glasrandes sowie
  • der Wärmebrückenverlustkoeffizient durch den Einbau des Fensters in der Außenwand ΨEin und die Länge lEin des Einbaurandes ein.

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Solare Energiegewinne

Man muss ein Passivhaus-Fenster allerdings auch noch anders betrachten: Nicht nur als energieeffizienten Teil einer somit energiehomogenen Gebäudehülle, sondern sogar als Energie-Gewinner im Sinne von Produzent. Denn ein Passivhausfenster lässt direktes und indirektes Sonnenlicht ins Innere des Gebäudes.

Der Gesamtenergiedurchlassgrad g gibt dabei an, wie viel der eingestrahlten Sonnenenergie bei senkrechtem Einfall die Verglasung einfallen lässt. Für Passivhausfenster gilt: Sie sollen eine positive Energiebilanz aufweisen – und das auch im Winter. Für die Verglasung des Passivhausfensters ergibt sich demzufolge die Anforderung:

                             Ug - 1,6 W/(m2K) · g < 0

Wenn ein Passivhausfenster diese Bedingung erfüllt, könne es mit der passiven Sonnenenergienutzung in der Heizperiode mehr Solarenergie auffangen als es nach außen an Wärme verliere.

Mit Uw-Werten bis 0,78 W/m2K ist das RotoQ ein zertifiziertes Passivhaus-Fenster für Dächer. (Foto: Roto Dach- und Solartechnologie GmbH)
Mit U<sub>w</sub>-Werten bis 0,78 W/m<sup>2</sup>K ist das RotoQ ein zertifiziertes Passivhaus-Fenster für Dächer. (Foto: Roto Dach- und Solartechnologie GmbH)

Fazit: Berücksichtige man zudem, dass die von der Sonne gratis angelieferte und durch das Passivhausfenster einfallende Sonnenenergie auch während der harten Winterzeit die Wärmeverluste nahezu aufhebe, so würden dem Passivhausinstitut zufolge die Nettoverluste durch Passivhausfenster so gering sein, dass man sie vernachlässigen könne.

Effizienzklassen zur Gesamtbeurteilung von Passivhausfenstern

Effizienzklassen sollen es erlauben, die Gesamtperformance eines passivhaustauglichen Fensters mit einem einzigen Wert auszudrücken und so einen Vergleich verschiedener Fenster zu ermöglichen. Die auch der Fensterrahmen mit einbezogen wird, ist der Fenster-U-Wert nicht tauglich, da über den Rahmen keine Solargewinne möglich sind. Daher definieren sich die Effizienzklassen von Passivhausfenstern über die Wärmeverluste des den opaken Teils des Fensters Ψopak als Durchschnittswert:

                                       Ψopak = Ψg + (Uf x Af) / lg

Tabelle 1: Übersicht der Effizienzklassen für Passivhausfenster
Ψopak Effizienklasse Bezeichnung
≤ 0,065 W/(mK) phA+ Very Advanced Component
≤ 0,110 W/(mK) phA Advanced Component
≤ 0,155 W/(mK) phB Basic Component
≤ 0,200 W/(mK) phC Certifiable Component

PHI-Zertifizierung: Welches Fenster hat das Zeug zum Passivhausfenster?

Wenn man sich heute im Handel erhältliche Fenster anschaut, findet man dort eine reiche Auswahl, die von einfach verglasten Fenstern über doppelt beziehungsweise zweifach verglaste Fenster bis hin zu dreifach verglasten Fenstern alles umfasst – und das in unzähligen baulichen Varianten.

Die Suche nach einem Passivhausfenster wird auch dadurch erschwert, dass nicht jedes entsprechend effiziente Fenster als Passivhausfenster zertifiziert ist. Laut dem Passivhausinstitut seien es jedoch schon mehr als 100 Fenster-Hersteller, deren Fenster die Anforderungen an Passivhausfenster erfüllten und auch dementsprechend zertifiziert sind.

Passivhaustaugliche Fensterscheiben

Wenn Sie Passivhausfenster kaufen wollen, müssen Sie also zunächst auf die Wärmedurchlässigkeit des Fensters achten. Dazu hilft zur groben Orientierung schon mal die folgende Tabelle:

Tabelle 2: Übersicht der wichtigsten Dämmeigenschaften von Fenstern
Verglasung Ug-Wet (W/(m2K)) Oberflächen-Temperatur g-Wert
1-Scheibenglas 5,60 - 1,8 °C 0,92
2-Scheiben Isolierglas 2,80 9,1 °C 0,80
2-Scheiben Wärmeschutzglas 1,20 15,3 °C 0,62
3-Scheiben Wärmeschutzglas 0,65 17,5 °C 0,48

Laut Passivhausinstitut seien nur die beiden Wärmeschutzverglasungen, und dabei weniger und nur bedingt die zwei- als die dreifache, zum Einsatz als Passivhausfenster geeignet, da nur sie auch bei sehr kalten Außentemperaturen innen noch behaglich warme Oberflächen bieten würden.

Demnach ergebe sich beim Passivhausfenster keine wahrnehmbare Temperaturschichtung der Luft (Kaltluftabfall), wie man sie von herkömmlichen Fenstern (allgemeiner Standard im Bestand sind derzeit noch Doppelverglasungen) her kennen würde. Das sei auch der Grund, warum im Passivhaus ein Heizkörper durchaus an einer Innenwand platziert werden kann.

Ein Fenster mit einer Wärmeschutzverglasung aus drei Scheiben hat demzufolge das Zeug zum Passivhausfenster. Solch ein Fenster erreicht dank zwei Scheibenzwischenräumen (SZR) mit sogenannter low-e-Schicht und Edelgasfüllung, die in einem Randverbund hintereinander verbaut sind, niedrige U-Werte zwischen 0,5 und 0,8 W/(m2K).

Jedoch ist zu berücksichtigen, dass sich der innere Wärmeübergangswiderstand bei einer Drehung aus der Horizontalen durch die Gaskonvektion in den Scheibenzwischenräumen verändert. Denn hierdurch erhöht sich der U-Wert des Glases, sodass die Passivhaus-Kriterien mit den realen Glas-U-Werten bei 45° Neigung bzw. horizontal erfüllt werden müssen.

Passivhaustaugliche Fensterrahmen

Selbstverständlich macht die Verglasung allein noch kein Passivhausfenster aus. Die Effizienzanforderungen gelten für das gesamte Fenster. Das heißt, ein thermisch getrennter Randverbund mit effizienten Abstandshaltern muss ebenso zum Einsatz kommen wie ein entsprechender Fensterrahmen, wobei man bemüht ist die Rahmen auch möglichst flach zu bauen, damit der Lichtgewinn über die Verglasung maximiert wird.

Erst wenn das realisiert ist, kann man von einem Passivhausfenster oder auch „Warmfenster" sprechen, dass sich dadurch auszeichne, dass der durch seinen Einsatz bedingte jährliche Energieverlust geringer als sieben Liter Heizöl pro Quadratmeter Fensterfläche sei.

Tipp: Verglasung und Fensterrahmen werden vom Passivhaus Institut Dr. Wolfgang Feist aus Darmstadt separat zertifiziert, jedoch beziehen sich die PHI-Kriterien für Passivhaus-geeignete Fensterrahmen immer auf das ganze Fenster. Es ist also entscheidend, dass der Architekt auf hohe Qualität aller Fensterkomponenten inklusive der Einbausituation (Überdämmung des Rahmens, optimierter Anschluss an die Wand, sitzt das Fenster in der Dämmebene) achtet.

Das Wärmeschutzniveau der gedämmten Hülle des Passivhauses mit U-Werten um die 0,15 W/(m2K) passe demnach exakt zu dem guten Wärmeschutz eines Passivhausfensters. Das Passivhausinstitut schreibt sogar, dass dank der Qualitäten von Hülle und Passivhausfenstern zusammen erst ein Passivhaus im nasskalten Mitteleuropa möglich sei, das bei vernachlässigbaren Wärmeverlusten komfortabel warm bleibe und mit der in der Fortluft noch enthaltenen Wärme allein beheizt werden könne.

Hier noch einmal alle wichtigen Komponenten für das Passivhausfenster beziehungsweise Warmfenster auf einen Blick:

  • 3fach-Wärmeschutzverglasungen,
  • wärmedämmende Fensterrahmen aus Holzwerkstoffen,
  • wärmedämmende Fensterrahmen aus Kunststoffen,
  • wärmedämmende Pfosten-Riegel-Konstruktionen,
  • thermisch getrennte Abstandhalter,
  • und Hilfsmittel für die wärmebrückenfreie Fenstermontage und den luftdichten Einbau von Fenstern
Hier sehen Sie einen Schnitt durch ein PVC-Passivhausfenster mit Alublendrahmen mit 7-Kammer-Rahmen- und 6-Kammer-Flügelprofil sowie 3 Dichtungsebenen von Wisniowski
Das 82er PVC-Fenster mit Alublendrahmen mit Sieben-Kammer-Rahmen- und Sechs-Kammer-Flügelprofil sowie drei Dichtungsebenen erreicht mit einer Dreischeiben-Verglasung (bis Ug=0,4 W/m²K) Uw-Werte bis 0,68 W/m²K und damit Passivhausstandard. (Foto: Wisniowski)

Kauf von zertifizierten Passivhausfenstern

In der Komponentendatenbank des Passivhaus Instituts können sich Planer aber auch Endkunden über die bereits zertifizierten Passivhausfenster informieren: database.passivehouse.com/de/components/list/window

Tabelle 3: Hersteller-Beispiele von nach dem Passivhaus Institut zertifizierten Passivhausfenster-Komponenten (Quelle: Komponentendatenbank des Passivhaus Instituts / Stand: Februar 2017)
Hersteller Bezeichnung Material Komponente(n)
ACO Severin Ahlmann GmbH & Co. KG ACO Therm® 3.0 PHT PVC Fensteranschlüsse, Fensterrahmen
Alcoa Architectuursystemen Alcoa RT 82 HI+ Aluminium Fensterrahmen
Alumil S.A. SUPREME S91 Aluminium Fensterrahmen
aluplast GmbH energeto 8000 I passiv PVC Fenstersystem
Aluprof S.A. MB-104 Passive Aero, MB-104 Passive SI Aluminium Fensterrahmen
Aluron Sp. z o.o. Gemini Passiv Holz / Aluminium Fensterrahmen
Askonsult Adverso LTD PH-1 Holz / Aluminium Fensterrahmen
batimet GmbH TA35 SE, TA35 SE Festverglasung, TA35 SE IN, TA35 SE IN CC, TA35 SE VB Holz / Aluminium Fensterrahmen, Rahmen für Festverglasung, Fensteranschlüsse
Beijing Milan Window Energy Saving Building Materials Co.,Ltd Milux Passive 95, Passiv 115 Holz / Aluminium Fensterrahmen
Beijing Mylch Building Products Co., Ltd. & Shanghai Mylch Windows and Doors Manufacturing Co., Ltd. M130 Holz / Aluminium Fensterrahmen
BEWISO GmbH Victoria, Victoria fix Holz Fensterrahmen, Rahmen für Festverglasung

Preise für Passivhausfenster lassen sich in aller Regel nicht pauschal beziffern. Viele Online-Portale, die hier Richtwerte nennen sind daher einfach unseriös bzw. vereinfachen die Preisangaben so, dass sie keinerlei realistische Aussage über die eigentlich zu erwartenden Kosten zulassen. Daher empfehlen wir die direkte Anfrage beim Fachbetrieb. Hierzu können Sie einfach unseren kostenlosen Vermittlungsservice nutzen.

Tipp: Die KfW-Förderung von Fenstern bietet Zuschüsse oder zinsgünstige Kredite für die Anschaffung neuer und zertifizierter Passivhausfenster. Passivhausfenster haben aufgrund ihrer hohen Dämmwerte diesbezüglich den Vorteil, dass sie beim Neubau oder einer Sanierung auch bessere Konditionen für gewerkeübergreifende Förderprogramme in Anspruch nehmen können.

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"Passivhausfenster: Werte, Typen und Preise" wurde am 31.10.2018 das letzte Mal aktualisiert.