8 Ansätze für innovative Fenster

Ein Fenster hat heute mehr Aufgaben, als für Tageslicht und Frischluft zu sorgen. Die Ansprüche von Nutzer:innen und der Baubranche haben sich verändert. Richtig eingesetzt eröffnen neue Technologien und Trends Möglichkeiten für innovative Fenster.

Speziell wenn es um die Nutzungsphase und die Gebäudesanierung geht, sieht der Branchenexperte Frank Lange (Geschäftsführer, VFF Verband Fenster+Fassade e.V. in Frankfurt) großes Potenzial für die Fensterbranche. Auf der Fensterbau Frontal 2022 hat er Impulse für innovative Fenster gegeben.

Ich bin in das Thema tiefer eingestiegen und habe für Sie 8 Funktionen für innovative Fenster identifiziert. Die Lösungen für innovative Fenster adressieren verschiedene Zielgruppen:  

1. Architekt:innen und Bauherr:innen
2. Fensterhersteller:innen
3. Gewerke, zuständig für Einbau, Wartung und Sanierung

Innovative Fenster aus Sicht von Architekt:innen und Bauherr:innen

Viel Tageslicht hat positive Effekte auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. Fensterflächen und eine transparentere Gebäudehülle nehmen in der Architektur daher einen immer wichtigeren Stellenwert ein. Doch was muss das innovative Fenster bieten?

1. Automationstechnik für smarte Fenster: Die gesamte Hülle von Gebäuden wird immer effizienter und dichter; so auch Funktionsbauteile wie das Fenster. Damit der Luftaustausch zwischen Innen- und Außenraum für ein gesundes Wohnraumklima sorgt, steckt in innovativen Fenstern Automationstechnik. Sensoren erfassen Daten (z. B. Raumtemperatur, CO₂-Werte, Luftqualität) und lüften automatisch. Solare Gewinne sind im Winter positiv, im Sommer müssen aber automatisierte Verschattungen eine Überhitzung im Gebäude vermeiden. Der Einbau solch innovativer Fenster, die Nachtauskühlung, Frischluft, Verschattung automatisch regeln, sind ein Beitrag zum Klimaschutz und gehört in der Planung mitgedacht.
2. Solare Gewinne und PV machen Fenster innovativ: Fenster können für die Energiegewinnung genutzt werden, etwa mithilfe von Photovoltaik-Gläsern. Damit ergeben sich für Eigentümer:innen an nahezu jeder Gebäudehülle Möglichkeiten für die Energiegewinnung. Der Einsatz stromproduzierender, innovativer Fenster steckt noch im Anfangsstadium. In Kombination mit Automatisierungstechnik bieten solche innovativen Fenster jedoch viel Potenzial. Zeitgleich sparen und gewinnen sie Energie.

Nachhaltige und innovative Fensterbranche

Das schlichte Design von Fenstern lässt für Anwender:innen die Komplexität dahinter kaum erahnen. Digitalisierung, neue Technologien und Nachhaltigkeit sorgen für innovative Fenster aus Sicht der Hersteller:innen.

1. Nachhaltige Produktion: Die Reduktion von CO2 spielt aus Sicht der Fensterbranche für innovative Fenster eine entscheidende Rolle. Ausgangsmaterialien, wie Holz, Aluminium, Kunststoff und Glas, schlagen sich ebenso auf den CO2-Fußabdruck nieder, wie eine nachhaltige Fertigung, Montage und Wiederverwendung. Durch die Umstellung der Produktion auf regenerative Energie können Fensterhersteller:innen u.a. den CO2-Fußabdruck ihres Produkts reduzieren. Interessenvertretungen arbeiten bereits an einem Qualitätssiegel, mit dem sich die Nachhaltigkeit von Fenstern anhand eines Kriterienkataloges bestimmen lässt.
2. Circular Economy: In innovativen Fenstern werden Ressourcen vernünftig eingesetzt. Die EPPA-Mitglieder (Europäischer Fachverband der Anbieter von PVC-Fenstersystemen) haben sich beispielsweise darauf geeinigt, dass bis zum Jahr 2025 durchschnittlich 25 % Recyclingmaterial in neuen Produkten eingesetzt werden sollen. Ausgediente Kunststofffenster werden recycelt und die Ressourcen (PVC, Glas & Stahl) zu neuen Fenstern verarbeitet. Aber auch für die Rahmenmaterialien Aluminium gibt es mit dem A/U/F schon ein gut etabliertes Sammelsystem zur nahezu vollständigen Wiederverwertung von Altaluminium.
3. Modular gedacht: Immer mehr Gebäude werden in den kommenden Jahren saniert; Fensteraustausch inklusive. Frank Lange sieht darin eine Chance für die Brache: „Innovative Lösungsansätze in der Sanierung mit Sanierungsfenstern, 2-stufigen Montagen oder seriellen Sanierungskonzepten greifen diesen Trend auf und erleichtern auch künftig das Austauschen von Fenstern. Das sichert die Wirtschaftlichkeit bei der Sanierung, vermeidet Lärm und Schmutz und ist deutlich effizienter“.

Der Lebenszyklus innovativer Fenster – Einbau, Nutzung, Sanierung

1. Smarter Self-Check: Innovative Fenster unterstützen nicht nur Nutzer:innen mit Sensortechnik, sie erleichtern auch die Wartung. RFID-Technologie kann Daten zu Öffnungsraten liefern, die wiederum auf notwendige Wartungen hinweisen. Innovative Fenster registrieren, wenn sie sich verzogen haben oder undicht werden. Diese Informationen, gespeichert in einer Cloud oder direkt am Chip, ermöglichen eine bessere Wartung und erhöhen die Lebensdauer der Fenster.
2. Einbau vereinfachen: Die Herausforderung des Fachkräftemangels spürt auch die Fensterbranche. Mit innovativen Sanierungskonzepten oder seriellen Sanierungsmaßnahmen kann sie jedoch gelöst werden. Ein hoher Vorfertigungsgrad (Wand und Fenster in einem geliefert) könnte einen neuen Weg für den Fensterbau eröffnen. Wenn ein komplettes Bauteil mit schon vormontierten Fenstern, Sonnenschutz und Automation an die Wand kommt, bedeutet das – speziell bei Sanierungen – eine Prozessvereinfachung beim Einbau.
   
   Beispiel: Solche Problemstellungen eigenen sich auch sehr gut für die Lead User:innen Methode.  Mit dem Kunststoffverarbeiter Rehau suchten wir beispielsweise im Rahmen eines Lead User:innen Projektes nach Lösungen für Montagehilfen für die einfache und schnelle Fenstermontage.
   
   
3. Montageschritte innovieren: Die 2-stufige Montage ist ein Konzept, bei dem der Einbau der Fenster in zwei Etappen abläuft. Zuerst wird eine Vorabzarge (auch als Blindstock bezeichnet) eingebaut und später im Bauprozess das Fenster. In diesem Montagekonzept sieht Frank Lange in zweierlei Hinsicht Innovationspotenzial: Einerseits werden durch den entzerrten Montageablauf Schäden am Fenster während der Bauphase reduziert. Andererseits können – die immer rarer werdenden – Fachkräfte gezielter eingesetzt werden. Denn beim Ersteinbau können Fachkräfte gezielt eingesetzt werden und die spätere Sanierung ist wesentlich schneller, einfacher und deutlich weniger zeitintensiv.

Innovative Fenster von morgen sind ganzheitliche gedacht

Neue Technologien, Marktentwicklungen und Trends eröffnen eine Vielzahl an Innovationsmöglichkeiten für das Fenster, die Außentür und die Fassade von morgen. Aus den oben vorgestellten Ansätzen zeigt sich, dass innovative Fensterkonstruktionen sowohl Produkt- als auch Prozessinnovationen (in der Produktion und beim Fenstereinbau) erfordern.

Lange sieht in Fragen der Digitalisierung und Nachhaltigkeit eine große Chance: „Zum einen um in mehr Innovation auch im Fenster- und Fassadenbau zu investieren und gleichzeitig die Abläufe von der Herstellung, Montage, Nutzung bis zur Wiederverwendung weiterzuentwickeln. Denn effiziente Gebäudehüllen sind Teil der Lösung für einen klimaneutralen Gebäudebestand“.