Wie reflektierende Fensterisolierung im Sommer und Winter wirkt

TONZON-Fensterisolierfolie: Hitzeschutz im Sommer, Wärmedämmung im Winter

Die TONZON-Fensterisolierfolie erfüllt gleich zwei Funktionen: Im Sommer reflektiert sie einen großen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung und hilft so, die Aufheizung von Innenräumen zu begrenzen. Im Winter reduziert sie dagegen den Wärmeverlust über die Fenster und trägt zu einem angenehmeren Raumklima bei.

Ursprünglich wurde die Folie vor allem als Sonnenschutz entwickelt. Sie bietet eine vergleichsweise kostengünstige Lösung für den Innenbereich und eignet sich besonders für Gebäude, bei denen außenliegender Sonnenschutz nicht möglich oder nur mit großem Aufwand umsetzbar ist., Durch die Reflexion der einfallenden Sonnenstrahlung kann sich der Kühlbedarf eines Gebäudes verringern. Je nach Situation lässt sich dadurch der Energieverbrauch einer vorhandenen Klimaanlage reduzieren oder möglicherweise sogar auf deren Anschaffung verzichten.

Dass die spezielle Folie auch im Winter den Wärmeverlust über Fenster verringert, war bereits bekannt. Wie ausgeprägt dieser Effekt tatsächlich ist, wurde jedoch erst durch gezielte Untersuchungen näher betrachtet. Die Ergebnisse zeigen ein erhebliches Potenzial: Unter den untersuchten Bedingungen konnte der Wärmeverlust bei Fenstern mit HR+-Verglasung um rund 37 % reduziert werden. Für einfach verglaste Fenster wurde auf Grundlage der Messungen eine mögliche Reduzierung von bis zu 70 % berechnet.

Praxistest: Wie viel Wärme hält die TONZON-Folie im Raum?

Um die wärmedämmende Wirkung der Folie zu untersuchen, wurden in einem Wohnhaus aus den 1930er-Jahren vergleichende Messungen durchgeführt. Das Gebäude verfügte über einen Erker mit fünf identischen Fenstern, die mit HR+-Verglasung ausgestattet waren. Zwei der Fenster wurden mit Rollos aus TONZON-Fensterisolierfolie versehen. Die übrigen drei Fenster blieben während des Versuchs unabgedeckt und dienten als Vergleich. Die Messungen erstreckten sich über fünf Tage. In dieser Zeit wurde das Wohnzimmer nicht genutzt und die Raumtemperatur konstant auf etwa 15 °C gehalten.

An der Innen- und Außenseite der fünf Fenster wurden Temperatursensoren (Thermoelemente) angebracht. Diese zeichneten die Temperaturen im Abstand von jeweils einer Minute auf. Da die Außentemperaturen während des Versuchs schwankten und mehrere kalte Nächte auftraten, lässt sich der Einfluss der unterschiedlichen Temperaturbedingungen gut im Messverlauf erkennen.

Im folgenden Video wird die Wirkung der reflektierenden Rollos anschaulich dargestellt.

Messergebnisse: Rund 37 % geringere Wärmeverluste bei HR+-Verglasung

Die aufgezeichneten Temperaturen zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Fenstern mit und ohne TONZON-Rollo.

Bei den drei unabgedeckten Fenstern lagen die gemessenen Innenseitentemperaturen (orange, grüne und rote Linie) dicht beieinander. Die Temperaturen auf der Fensterinnenseite waren dabei höher als an den beiden Fenstern hinter den Rollos (violette und braune Linie). Dies deutet darauf hin, dass die Rollos den Wärmetransport vom Innenraum in Richtung der Fensterscheiben reduzieren. Dadurch bleiben die Glasscheiben auf ihrer Innenseite kühler, während auf der Raumseite des Rollos eine höhere Oberflächentemperatur erreicht werden kann.

Für die Auswertung wurde die durchschnittliche Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen Innen- und Außenseite der Verglasung herangezogen.

Die Ergebnisse im Überblick:

• Fenster ohne TONZON-Rollo: durchschnittliche Temperaturdifferenz von 9,63 °C

• Fenster mit TONZON-Rollo: durchschnittliche Temperaturdifferenz von 6,1 °C

• Unterschied: rund 36,7 %

Da alle fünf Fenster baugleich waren und denselben U-Wert von 1,5 W/(m²·K) aufwiesen, wurde aus der geringeren Temperaturdifferenz eine entsprechende Reduzierung des Wärmestroms durch die Verglasung abgeleitet.

Unter den untersuchten Bedingungen ergab sich daraus eine berechnete Verringerung des Wärmeverlusts von etwa 36,7 %.

Zusätzlicher Wärmedämmwert der TONZON-Fensterisolierfolie

Die Messergebnisse wurden außerdem genutzt, um die zusätzliche Wärmedämmwirkung der Rollos rechnerisch zu bestimmen.

Auf Grundlage der Versuchsauswertung ergab sich ein zusätzlicher Wärmedurchlasswiderstand von rund 0,3865 m²K/W.

Mithilfe dieses Wertes wurde abgeschätzt, wie sich die TONZON-Fensterisolierfolie bei anderen Verglasungsarten auswirken könnte.

Die Berechnungen deuten darauf hin, dass die relative Verringerung des Wärmeverlusts bei schlechter gedämmten Fenstern besonders hoch ausfallen kann. Für Einfachverglasung wurde beispielsweise eine mögliche Reduzierung von bis zu 70 % ermittelt.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich um eine Hochrechnung aus den Messergebnissen an HR+-Verglasung handelt. Die tatsächliche Wirkung hängt unter anderem von der Fensterkonstruktion, der Anbringung des Rollos und den vorhandenen Luftschichten ab.

Was bedeuten die Ergebnisse für die Praxis?

Bei den Untersuchungen handelt es sich um einen Praxisversuch in einem Wohnhaus aus den 1930er-Jahren. Die Ergebnisse lassen sich daher nicht uneingeschränkt auf andere Gebäude und Fenstertypen übertragen.

Sie zeigen jedoch, dass reflektierende Rollos den Wärmeverlust über Fenster erheblich verringern können, insbesondere wenn sie gezielt eingesetzt werden.

Im Winter sind die Tage kurz und die Nächte lang. Gerade während der Dunkelheit, wenn keine solaren Wärmegewinne über die Fenster zu erwarten sind, kann das Schließen der Rollos sinnvoll sein.

Auch in Büro- und Gewerbegebäuden ergeben sich daraus interessante Einsatzmöglichkeiten. Viele dieser Gebäude werden abends und am Wochenende nicht genutzt, während die Heizung häufig weiterhin in Betrieb bleibt, um ein zu starkes Auskühlen zu verhindern.

Werden die Rollos in diesen Zeiten geschlossen, können die Wärmeverluste über die Fenster reduziert werden.

Vergleich mit herkömmlichen Vorhängen

Neben dem Vergleich zwischen abgedeckten und unabgedeckten Fenstern wurde untersucht, wie sich die TONZON-Rollos im Vergleich zu herkömmlichen Vorhängen verhalten.

Dafür kamen verschiedene Fensterabdeckungen zum Einsatz, darunter ein schwerer, gefütterter Vorhang. Bei einer weiteren Variante wurde auf dessen Fensterseite zusätzlich TONZON HR-Radiatorfolie angebracht.

Während des Versuchs wurde darauf geachtet, dass keine warme Luft vom Heizkörper hinter die Vorhänge gelangen konnte. Dadurch sollte verhindert werden, dass aufsteigende Heizluft die Messergebnisse beeinflusst.

In der Messgrafik werden fünf unterschiedliche Situationen miteinander verglichen:

• Orange Linie: Fenster ohne Abdeckung

• Grüne Linie: Fenster mit schwerem, gefüttertem Vorhang

• Rote Linie: Fenster mit schwerem Vorhang und zusätzlicher TONZON HR-Radiatorfolie auf der Fensterseite

• Braune Linie: Fenster mit TONZON-Isolierrollo

• Violette Linie: Fenster mit TONZON-Isolierrollo und zusätzlichem herkömmlichem Vorhang

Die Ergebnisse zeigen, dass bereits ein schwerer Vorhang den Wärmeverlust gegenüber einem unabgedeckten Fenster verringern kann.

Durch die zusätzliche TONZON HR-Radiatorfolie auf der Fensterseite des Vorhangs verbesserte sich die Dämmwirkung im Versuch weiter.

Die deutlichste Verringerung des Wärmeverlusts wurde jedoch mit dem TONZON-Isolierrollo festgestellt. Ein zusätzlicher herkömmlicher Vorhang führte im Vergleich zum alleinigen Einsatz des TONZON-Rollos nur zu einer geringen weiteren Verbesserung.

Höhere Oberflächentemperaturen für mehr Wohnkomfort

Neben der Verringerung des Wärmeverlusts wirkt sich die TONZON-Fensterisolierfolie auch auf die wahrgenommene Behaglichkeit im Raum aus.

Die Wärmebildaufnahme aus dem Versuch zeigt, dass die raumseitige Oberfläche der Isolierfolie eine Temperatur von etwa 14,4 °C erreichte. Damit lag sie nur geringfügig unter der Raumtemperatur von 15,0 °C. Das nicht abgedeckte Fenster war dagegen deutlich kälter, obwohl es bereits über HR+-Verglasung verfügte. Bei einer Einfachverglasung wäre unter vergleichbaren Bedingungen mit einer noch niedrigeren Oberflächentemperatur zu rechnen.

Kalte Fensterflächen können dazu führen, dass sich ein Raum trotz ausreichend hoher Lufttemperatur unangenehm kühl anfühlt. Ursache dafür ist unter anderem der Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen dem menschlichen Körper und den kälteren Oberflächen. Durch die höhere raumseitige Oberflächentemperatur der TONZON-Folie wird dieser Effekt verringert. Das kann den Wohnkomfort verbessern und dazu beitragen, dass Räume auch bei etwas niedrigeren Lufttemperaturen als angenehm empfunden werden.

 

Reflektierender Sonnenschutz für den Innenbereich

Die TONZON-Fensterisolierfolie wurde in erster Linie für eine funktionale Anwendung entwickelt und nicht als klassische Fensterdekoration. Sie eignet sich insbesondere für Situationen, in denen außenliegender Sonnenschutz nicht möglich, unerwünscht oder mit hohen Kosten verbunden ist. Das kann beispielsweise bei Mietwohnungen, denkmalgeschützten Gebäuden oder bestimmten Büro- und Gewerberäumen der Fall sein. Die Folie wird üblicherweise als innenliegendes Rollo eingesetzt. Alternativ kann sie in Streifen verarbeitet und an vertikalen Lamellen angebracht werden. Ihre sommerliche Wirkung beruht darauf, dass ein großer Teil der einfallenden Sonnenstrahlung reflektiert wird. Die reflektierte Strahlung kann anschließend durch das Fensterglas wieder nach außen gelangen. Dadurch wird weniger Sonnenenergie von der innenliegenden Beschattung aufgenommen und in Wärme umgewandelt, die anschließend an den Raum abgegeben werden könnte.

Herkömmliche innenliegende Rollos und Vorhänge absorbieren dagegen häufig einen größeren Teil der einfallenden Strahlung. Dabei erwärmen sie sich und geben einen Teil dieser Wärme an die Raumluft und die umgebenden Oberflächen ab. Die TONZON-Folie setzt deshalb gezielt auf eine möglichst hohe Reflexion der Sonnenstrahlung.

Warum kann innenliegender Sonnenschutz besonders wirksam sein?

Außenliegender Sonnenschutz gilt grundsätzlich als wirksame Maßnahme gegen sommerliche Überhitzung, da ein großer Teil der Sonnenstrahlung bereits vor der Verglasung abgefangen wird. Allerdings absorbieren auch außenliegende Sonnenschutzsysteme einen Teil der Sonnenenergie und erwärmen sich dadurch. Je nach Bauart und Einbausituation kann ein Teil dieser Wärme durch Strahlung, Luftbewegungen oder Wärmeleitung an das Fenster übertragen werden. Insbesondere bei geringem Abstand zwischen Sonnenschutz und Verglasung kann sich die Luft im Zwischenraum erwärmen. Die TONZON-Fensterisolierfolie verfolgt einen anderen Ansatz: Sie reflektiert die Sonnenstrahlung im Innenbereich mit möglichst geringer eigener Erwärmung. Unter geeigneten Bedingungen kann sie dadurch eine hohe Sonnenschutzwirkung erreichen. Wie wirksam die Folie im Vergleich zu außenliegenden Sonnenschutzsystemen ist, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören die Eigenschaften der Verglasung, der Reflexionsgrad der Folie, der Abstand zum Fenster und die jeweiligen Umgebungsbedingungen.

Weiterentwicklung: Reflektierende Folie mit textiler Oberfläche

Neben der ursprünglichen Fensterisolierfolie hat TONZON eine Variante mit textiler Oberfläche entwickelt, die sich optisch besser in Wohn- und Arbeitsräume einfügt.

Die ursprüngliche Folie besitzt die Eigenschaft, sich seitlich leicht in Richtung des Fensterrahmens zu wölben. Dadurch kann der Luftaustausch zwischen dem Bereich hinter dem Rollo und der Raumluft verringert werden. Die eingeschlossene Luftschicht trägt zusätzlich zur Wärmedämmung bei. Die textile Variante fällt dagegen gleichmäßiger und weist diese seitliche Wölbung kaum oder gar nicht auf. Das sorgt für eine ansprechendere Optik, kann die zusätzliche Dämmwirkung der Luftschicht jedoch etwas verringern. Ein weiterer Unterschied besteht in den Reflexionseigenschaften der raumseitigen Oberfläche. Die weiße Textiloberfläche reflektiert weniger Wärmestrahlung als die entsprechende Oberfläche der ursprünglichen Folie.

Dadurch fällt die wärmedämmende Wirkung im Winter etwas geringer aus. Die Sonnenschutzwirkung im Sommer bleibt nach den vorliegenden Untersuchungen jedoch nahezu gleich. Somit stehen unterschiedliche Ausführungen zur Verfügung, bei denen entweder die maximale Dämmwirkung oder eine stärker wohnraumorientierte Optik im Vordergrund steht.

Fazit: Eine Folie für Sommer und Winter

Die Untersuchungen zeigen, dass die TONZON-Fensterisolierfolie weit mehr leisten kann als herkömmlicher innenliegender Sonnenschutz. Im Sommer reflektiert sie einen großen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung und trägt dazu bei, die Aufheizung von Innenräumen zu begrenzen. Im Winter verringert sie dagegen den Wärmetransport durch die Fenster und sorgt mit ihrer vergleichsweise warmen raumseitigen Oberfläche für zusätzlichen Wohnkomfort. Im beschriebenen Praxisversuch wurde bei HR+-Verglasung eine rechnerische Verringerung des Wärmeverlusts von rund 37 % ermittelt. Bei anderen Verglasungsarten kann das Einsparpotenzial abweichen. Die TONZON-Fensterisolierfolie bietet damit eine interessante Möglichkeit, den sommerlichen Wärmeschutz und die winterliche Wärmedämmung mit einer einzigen Lösung zu verbessern.

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