Oft werden alte Fenster im Zuge von Gebäudeerneuerungen kurzerhand entsorgt. Dabei könnten sie mit geringem Materialeinsatz instand gesetzt und weiterverwendet werden. Nun hat die Fachhochschule Nordwestschweiz mit Praxispartnern das Potenzial der Ertüchtigung gebrauchter Fenster untersucht. Fazit: Die Sanierung bestehender Fenster vermindert Treibhausgasemissionen und senkt den Ressourcenverbrauch – und sie ist günstiger als der Einbau neuer Fenster.
Gebäude werden zunehmend mit erneuerbaren Energien beheizt. Damit sinken die klimaschädlichen Treibhausgasemissionen für die Bereitstellung von Heizwärme und Warmwasser. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum klimafreundlichen Netto-Null-Haus. Damit ein Haus möglichst wenig Treibhausgase verursacht, müssen aber auch Baustoffe und Bauteile klimafreundlich hergestellt werden. Dazu gehören die Fenster. Bei deren Herstellung entstehen beträchtliche Mengen an Treibhausgasen. So können bei der Fertigung eines grossen Fensters mit Sonnenschutz bzw. eines Fensters mit Spezialverglasung «graue» Treibhausgasemissionen im Umfang von bis zu 1 t CO2eq anfallen. Das entspricht den Emissionen eines Mittelklassewagens, der 3000 km zurücklegt.
Klimaschädliche Bauteile
Fenster werden in neu erstellten Gebäuden verbaut, aber auch in Bestandsbauten. Nach etwa 30 Jahren werden sie in der Regel ausgebaut und durch Neufenster ersetzt. In der Schweiz wurden gemäss der Marktanalyse von «Branchenradar Fenster» im Jahr 2023 rund 1,74 Mio. Fenster verkauft. Zwei Drittel diente dem Ersatz alter Fenster, ein Drittel gelangte in Neubauten. «Die grauen Treibhausgasemissionen der Fenster machen einen relevanten Anteil an den Treibhausgasen der Erstellung eines Gebäudes aus», sagt Barbara Sintzel, Professorin am Institut Nachhaltigkeit und Energie am Bau (INEB) an der Fachhochschule Nordwestschweiz. Für Sintzel ist daher klar: «Wir müssen nach Wegen suchen, die von den Fenstern verursachten Emissionen zu senken.»
Barbara Sintzel ist Co-Leiterin eines Forschungsprojekts, das in den letzten drei Jahren untersucht hat, wie sich die grauen Treibhausgasemissionen von Fenstern durch Ertüchtigung und Wiederverwendung (Re-Use) vermindern lassen. Im Fokus standen Fenster mit Isolier- und Wärmeschutzverglasung. Früher benutzte Einfach- und Doppelverglasungen wurden nicht betrachtet, weil sie keinen zeitgemässen Wärmeschutz bieten und daher für die Ertüchtigung im Normalfall ungeeignet sind. Am Projekt war das Bauplanungsbüro Zirkular GmbH (Basel) mitbeteiligt. Das Forschungsvorhaben wurde vom Bundesamt für Energie und weiteren Partnern finanziell unterstützt.
Alte Fenster aufarbeiten
In der Schweiz ist das Recycling von Flachglas noch wenig verbreitet. Daher landen alte Verglasungen sehr oft auf Deponien für mineralische Abfälle. Langsam zeichnet sich allerdings ein Umdenken ab. Erste Firmen wie Velux oder 4B sind bereit, die ausgebauten Fenster zurückzunehmen. Damit schaffen sie die Voraussetzung, dass die Fenster ertüchtigt und im gleichen oder in einem anderen Gebäude weiterverwendet werden könnten.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben im Forschungsprojekt mit dem Kürzel FenSanReuse fünf Strategien im Umgang mit alten Fenstern miteinander verglichen:
- Einfache Ertüchtigung: Anstrich und Dichtungen werden nach Bedarf erneuert, Scharniere und Beschläge nachjustiert und ggf. ausgetauscht.
- Glasaufdopplung: 2-fach-Isolierverglasungen werden mit einer dritten, beschichteten Glasscheibe ergänzt. Der dabei neu entstehende Zwischenraum wird mit einem wärmedämmenden Gas befüllt, wie bei Wärmeschutzfenstern üblich.
- Glasersatz: Die Verglasung wird ersetzt, der Rahmen aber erhalten. Eingesetzt wird eine Wärmeschutzverglasung mit normalem Flachglas, Dünnglas oder Vakuum-Hybridglas (Kombination von Wärmeschutzverglasung und Vakuumverglasung).
- Renovationsfenster: Fensterrahmen und -flügel werden für einen Bestandsbau nach Mass neu angefertigt, und zwar so, dass sie in den bestehenden Blendrahmen eingebaut werden können.
- Fensterersatz: Hierbei handelt es sich nicht um die Ertüchtigung eines alten Fensters, sondern um den Einbau eines neuen Fensters in einem Bestandbau.
Ertüchtigung ist klimafreundlich
Die Forscherinnen und Forscher von FHNW und Zirkular GmbH konnten zeigen, dass die Ertüchtigung eines Fensters deutlich weniger graue Treibhausgasemissionen verursacht als der Einbau eines neuen Fensters. Besonders klimafreundlich sind die Ertüchtigungsvarianten Glasaufdopplung, Glasersatz und Glasersatz Vakuum-Hybrid. So verursacht beispielsweise eine Glasaufdopplung 80 Prozent weniger Emissionen als der Ersatz durch Fenster mit Kunststoffrahmen.
Bisher steht bei einem Fensterersatz in der Regel die Verminderung der Betriebsenergie im Fokus. Bei einer ganzheitlichen Betrachtung der Emissionen aus Herstellung und Betrieb werden die Ertüchtigungsvarianten auch interessant und sollten mitberücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere für Gebäude, die erneuerbar beheizt werden. Die Bedeutung des Heizsystems betont auch der FenSanReuse-Schlussbericht: «Es zeigt sich, dass die Kombination aus Fensterertüchtigung und erneuerbarem Heizsystem oft zu besseren Gesamtergebnissen führt als ein Fensterersatz bei fossiler Wärmeerzeugung.»
30-jährige Fenster in gutem Zustand
Die Forschenden untersuchten fünf Liegenschaften in Basel und Zürich, die überwiegend eine Zweifach-Wärmeschutzverglasung mit Edelgasfüllung aus den Jahren 1995 bis 2003 haben. «Wir waren erstaunt, in welch gutem Zustand die Fenster im Allgemeinen noch waren», sagt Gregor Steinke, FHNW-Wissenschaftler und Co-Leiter des Projekts. Der gemessene U-Wert der Fensterverglasungen lag zwischen 1,0 und 2,2 W/(m2K), und die wärmedämmende Wirkung des Edelgases war in den meisten Fällen intakt (Gasfüllgrade zwischen 70 und 93 Prozent). Bei rund der Hälfte der Fenster lag der U-Wert bei 1,3 W/(m2K) und tiefer. «In diesem Fall ist ein Fensterersatz oder eine Glasaufdopplung nicht unbedingt nötig», sagt Steinke.
In ihren Sanierungsempfehlungen kamen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Schluss, dass in vier der fünf untersuchten Gebäude die Fenster (Rahmen und Verglasung) trotz ihres Alters von 20 bis 30 Jahren erhalten werden können und eine einfache Ertüchtigung ausreicht. Gemeint ist damit zum Beispiel das Einstellen/Reparieren der Beschläge oder die Ergänzung der Dichtung. Barbara Sintzel: «Wir finden es schade, wenn man noch gute Qualität hat und solche Fenster blind ersetzt.» Für die Aufarbeitung der alten Fenster anstelle des Einbaus neuer sprechen auch die Kosten. Diese betragen in vielen Fällen nur rund die Hälfte.
Materialpass für Re-Use-Fenster
Das Forscherteam hat eine Wegleitung zum Umgang mit Fenstern aus gealterten Bestandsbauten erarbeitet. Gebäudebesitzer, Architekten, Energieberater oder Bauphysiker sollen dadurch animiert werden, eine Wiederverwendung alter Fenster zu prüfen, bevor diese vorschnell entsorgt werden. Empfohlen werden auch eine regelmässige Wartung sowie Justierung von Fenstern mindestens alle fünf Jahre. Weiter fordern die Forscherinnen und Forscher, für Fenster aus Bestandsbauten einen Materialpass zu erstellen, wie er für neu eingebaute Fenster schon üblich ist. Hierbei handelt es sich um ein standardisiertes Datenblatt, das alle relevanten Eigenschaften eines Fensters (Aufbau, thermische Kennwerte, Schadstoffe, CO2-Bilanz usw.) dokumentiert. Dieser Materialpass ist die Voraussetzung für eine Wiederverwendung von Fenstern im bestehenden oder in neuen Gebäuden und kann bei der Erstellung eines GEAK-Energieausweises oder für die Baubewilligung den Prozess vereinfachen.
Die am Projekt beteiligten Forscherinnen und Forscher verweisen auf einen weiteren Aspekt: Normenverschärfungen führen dazu, dass bei der Fensterproduktion mehr Ressourcen eingesetzt und damit die grauen Treibhausgasemissionen erhöht werden. Ist zum Beispiel Sicherheits- oder Lärmschutzverglasung notwendig, bringt das zusätzlichen Materialaufwand. Oder dickere Gläser brauchen mehr hochreinen Quarzsand, wie er für die Glasproduktion benötigt wird. «Jede Normenverschärfung muss heute auf die Materialaspekte überprüft werden», fordert Barbara Sintzel.
Auf ein Umdenken drängt das FenSanReuse-Forscherteam auch bei der für Fenster angenommenen Lebensdauer. Diese beträgt heute gemäss SIA-Norm 2032 durchschnittlich 30 Jahre. Die Forschenden fordern im Projektschlussbericht eine Neubewertung: «Die Qualität von Fenstern und Gläsern hat sich in den letzten Jahren weiter verbessert, sodass je nach Materialisierung eine Lebensdauer von bis zu 40 Jahren gegeben ist. Mit entsprechender Pflege und Unterhalt lässt sich die Lebensdauer zusätzlich verlängern.»
Grosses Einsparpotenzial
Nach Berechnungen des Projektteams FenSanReuse stecken in den Fenstern, die jedes Jahr in Bestandsbauten neu eingebaut werden, graue Treibhausgasemissionen in der Grössenordnung von 230’000 t CO2eq. Das entspricht rund 0,5 Prozent der jährlichen Treibhausgasemissionen der Schweiz. «Diese Zahlen verdeutlichen die hohe Relevanz von Strategien zur Fensterwiederverwendung für den Klimaschutz im Bausektor», schreiben die Autorinnen und Autoren im Projektschlussbericht.
