Fenstermaschine I & II – Vorgefertigte Sanierfenster mit integrierter Technik: „Fenstermaschine“ & Demoprojekt

In den nächsten Jahren sollen laut einer Prognose aus dem Jahr 2015 sollen rund 230 000 neue Wohnungen pro Jahr für das Bundesgebiet geschaffen werden und die Erfordernisse für die Gebäudehüllsanierung sind ungleich größer. Die Bevölkerungszahl Deutschlands steigt und die Wohnungsbautätigkeit wächst. Prognosen gehen davon aus, dass sich diese steigende Nachfrage in den nächsten Jahren stabilisieren wird. Gleichzeitig bietet die Klimapolitik, die die Reduktion von Energieimporten und Treibhausgasen verfolgt, wirtschaftliches Potenzial für Deutschland. Die beiden Projekte »Fenstermaschine« und »Fenstermaschine II« befassten sich, für typische Gebäude aus den 1950er- bis 1970er-Jahren, mit dem Thema eines beschleunigten, störungsminimierten Bauablaufs unter Integration von fenstertypischer Technik, aber auch mit der Integration von Gebäudetechnik in das Fensterelement.

Ziel der Fenstermaschine ist ein industriell vorgefertigtes Komplettsystem für die Fenstermontage in der Sanierung wie auch im Neubau. Es beinhaltet alle umlaufenden Anschlussstellen rund um das Fenster, z.B. zwischen Fenster und Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), Fenster und Bestandmauerwerk, Fenster und Rollladenkasten etc. Des Weiteren werden weitere Systeme in Modulbauweise in die Fenstermaschine integriert.

Während Außenwandkonstruktionen und Wärmeschutzverglasungen heute energetisch hochwertig und ausgereift sind, treten zwischen Fenster und Wand gestalterische, konstruktive, bauphysikalische, funktionale und organisatorische Probleme konzentriert auf. Der Bauablauf beim konventionellen Fenstertausch wird durch die Schnittstellen zwischen den beteiligten Gewerken an geometrisch und bauphysikalisch anspruchsvollen Stellen erschwert. So sind »Beanstandungen im Bereich der (Fenster-)Anschlüsse zum Baukörper eines der häufigsten Merkmale in den juristischen Auseinandersetzungen am Bau.« [STI 2009]

Die Fenstermaschine baut auf dem Prinzip der Fensterzarge auf, einem umlaufenden Bauteil, in welches ein Fenster eingesetzt ist, einer Bauweise, die sich bisher nicht auf breiter Ebene durchgesetzt hat. Abgesehen von einigen Anbietern werden Fensterzargen bislang in der Regel objektbezogen entwickelt. Dem Gedanken der Vorfertigung folgend, ist das Fenster als integraler Bestandteil des Elements geplant. Die Verwendung zugekaufter Fensterelemente würde zwar eine große Vielfalt der Lösungen ermöglichen, widerspricht aber der angestrebten Vereinfachung und Standardisierung des Gesamtproduktes und damit der Rationalisierung im Herstellungsprozess. Sollte sich das Prinzip der Fenstermaschine auf breiter Ebene durchsetzen, steigert sich die Lösungsvielfalt durch die Zahl der Anbieter.

Im Rahmen des ersten Projekts wurden 3 Varianten eines vorgefertigten Fenstermoduls für die Sanierung entwickelt und anschließen in einem zweiten Projekt anhand eines Demogebäudes erprobt. Als zentrale Aspekte und Komponenten sind folgende in die Betrachtung eingeflossen:

• Vereinfachte Bauabwicklung / Modularität
• Toleranzaufahme vom Bestandgebäude
• Verlagerung der Fensterebene in eine neue Dämmebene
• Öffnungsarten / elektrische Öffnung der Fenster
• Einfluss auf Tageslicht / natürliche Lüftung im Innenraum
• Auswirkungen neuer Materialien auf Dämmung und Verkleidung
• Integration von:
  • Sonnen-, Blend- und Sichtschutz
  • Insektenschutz
  • Mechanischer Lüftung
  • Heizung
  • Photovoltaik
• Lebenszyklus: Herstellung – Montage – Recycling