Auch wenn der Begriff des Passivhausfensters vom Passivhaus abstammt – die Fenster können auch im Altbau eingesetzt werden. Es handelt sich bei diesen Fenstern nicht um einen speziellen Fenstertyp, sondern sind sie charakterisiert durch ihre extrem gute Wärmedämmung. Die Funktionsweise der Passivhausfenster lässt sich am ehesten erklären, indem man die Grundidee des Passivhauses zugrunde legt. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es nahezu ohne externe Heizung auskommt, weil es Wärmequellen, wie die Körperwärme der Bewohner und die Sonneneinstrahlung, nutzt. Die Passivhausfenster tragen dazu einen erheblichen Teil bei.

Passivhausfenster wandeln die Sonnenstrahlung um

Die Passivhausfenster sorgen einerseits für einen geringen Wärmeverlust, selbst bei großen Fensterflächen und können andererseits sogar Wärme aus der Sonneneinstrahlung gewinnen. Voraussetzung dafür ist die richtige Ausrichtung der Fenster. Die besten Chancen auf Ausnutzung der Sonnenenergie erreicht man daher durch Südfenster. Dabei kommt ein einfacher physikalischer Vorgang zum Einsatz, durch den die Sonnenstrahlung umgewandelt wird:

• Das kurzwellige Sonnenlicht erreicht die Verglasung des Fensters und trifft im Raum selbst auf Boden- und Möbeloberflächen.
• Die Passivhausfenster wandeln die kurzwellige Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Verglasung in langwellige Strahlung um.
• Diese langwellige Strahlung kann durch die Verglasung nicht mehr nach außen entweichen, bleibt also im Haus „gefangen“.
• Die Oberflächen der Möbel und Böden absorbieren und reflektieren das langwellige Sonnenlicht und wandeln es somit in Wärme um.

Wie sind Passivhausfenster aufgebaut?

Um diese Wirkungen zu erreichen, benötigen Passivhausfenster einen bestimmten Aufbau. Dieser findet sich in den einzelnen Bauteilen wieder. Häufig werden die folgenden drei Grundregeln beherzigt, wenngleich es auch anders aufgebaute Passivhausfenster geben kann:

1. Die Rahmenkonstruktion (z. B. Kunststoffrahmen) ist mit einem Mehrkammersystem ausgestattet.
2. Die Rahmenfüllung erfolgt mit einem speziellen Dämmschaum.
3. Die Verglasung besteht aus zwei, besser noch drei Scheiben.

Um das Passivhausfenster noch wirksamer zu gestalten, werden häufig sehr schmale Rahmen verwendet. Diese sorgen nicht nur für einen höheren Lichtgewinn im Hausinneren durch größere Glasflächen, sondern können auch mehr Sonnenstrahlung und damit Wärme ins Haus lassen. Häufig wird in der Vorsatzschale des Rahmens noch eine hauchdünne Aluminium- oder Stahleinlage integriert. Sie dient dann als zusätzlicher Wärmeblocker.

Die einzelnen Scheiben werden über Abstandhandhalter auf Abstand zueinander gehalten. In Frage kommen Alu- und Kunststoff-Abstandhalter. Mit letzteren lässt sich die Wärmedämmung durch die geringere Wärmeleitfähigkeit zusätzlich erhöhen. Außerdem wird der Zwischenraum zwischen den Scheiben der Verglasung häufig mit einem nicht wärmeleitenden Gas, wie Argon, gefüllt.

Auf diese Weise erreichen die Passivhausfenster einen sehr geringen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert). Dieser muss laut gesetzlichen Standards bei maximal 0,8 W/m²K liegen. Allerdings gibt es bei modernen Passivhausfenstern auch schon U-Werte, die noch darunter angesiedelt sind.

Behaglichkeit durch Passivhausfenster

Passivhausfenster werben oft auch damit, dass die Oberflächentemperatur der Verglasung selbst bei strengem Frost im Winter nicht unter 17 Grad Celsius abfällt. Das sorgt nicht nur für angenehme Wärme im Rauminneren, sondern auch für Behaglichkeit. Da diese für den Wohnkomfort von höchster Bedeutung ist, hat die DIN-EN ISO 7730 auch olfaktorische, visuelle und akustische Behaglichkeitskriterien aufgestellt. Für die Behaglichkeit sind neben den Passivhausfenstern auch Lufttemperatur und Luftgeschwindigkeit, sowie die Strahlungstemperaturen von Möbeln, Wänden und Böden entscheidend.