Fenster sind transparente Fassadenöffnungen. Sie ermöglichen die Belichtung und Belüftung von Räumen, ohne die schützende Hülle stark zu schwächen. Um heutigen Ansprüchen an Komfort und Energiehaushalt gerecht zu werden, sind angemessene Veränderungen an historischen Fenstern nötig.

Die Fenster sind die technisch am aufwändigsten konstruierten Bauelemente eines Appenzellerhauses. In ihrer Detailvielfalt und Funktionalität sind sie mit technischen Geräten vergleichbar.[Abb. 1]

Fensteröffnungen sind gewissermassen die Augen eines Gebäudes. Ihre Anordnung, ihre Ausmasse und ihre Gestaltung geben Auskunft über die Nutzung der dahinter liegenden Räume und des gesamten Gebäudes. Gestaltung und Konstruktion spiegeln den jeweils aktuellen Baustils und die Bautechnik wider.

Die ersten Häuser im Appenzellerland verfügten für eine minimale Belichtung und Lüftung über kleine Wandöffnungen in Form von Quadraten oder stehenden und liegenden Rechtecken, um eine minimale Belichtung und Lüftung zu gewährleisten. Dafür wurden kurze Stücke einzelner Strickbalken ausgeschnitten. Fensterpfosten oder Sturzkonstruktionen waren nicht erforderlich.[Abb. 6]

Um die Wärme der offenen Feuerstelle zu halten, konnten die Luken von innen mit Brettchen oder Klötzen verschlossen werden. Diese Vorgänger der heutigen Fenster sind heute noch vereinzelt als Schloff-Fenster mit Massen von etwa 20 x 20 cm anzutreffen.

Die Masse der Lüftungsluken bewegen sich zwischen rund 10 x 20 cm und 20 x 50 cm. Für einen besseren Lichteinfall sind die Leibungen oft schräg mit einer Erweiterung nach innen ausgeführt.[Abb. 7][Abb. 8]

Wind und Wetter sollen draussen bleiben, während die Wärme im Haus gehalten wird, ohne den Lichteinfall zu beeinträchtigen. Die ersten Versuche wurden mit feinen Tierhäuten oder Pergamenten, Papier und Leinwänden durchgeführt. Die ersten Fenstergläser wurden vermutlich im 16. und 17. Jahrhundert eingebaut.

An Appenzellerhäusern sind in der Regel die nach Süden oder zur Strasse hin orientierten Hauptfassaden mit grosszügig bemessenen Fensterreihen versehen. Da sie Wind, Regen und Schnee besonders ausgesetzt sind, verfügen Seiten- und Rückfassaden lediglich über wenige Einzel- oder Doppelfenster.[Abb. 9][Abb. 10]

Seit dem Mittelalter werden die Fensteröffnungen stetig vergrössert. Zunächst wurden bestehende Fensteröffnungen erweitert, später wurden zusätzliche Fensteröffnungen aus den Strickwänden geschnitten

Die über Jahrhunderte verfeinerten Konstruktionsdetails machen Fenster wasser- und winddicht. Die verschiedenen Teile werden mit Fachbegriffen bezeichnet. Bei regelmässig Unterhaltsarbeiten bleiben Fenster über 200 Jahre lang nutzbar.

Die ersten Fenster waren einfach verglast. Zum zusätzlichen Schutz gegen Wind, Regen und Schnee wurden auf der Aussenseite Klapp-, Zug- oder Fallläden angebracht. Auf der Innenseite verbesserten Vorhänge den Wärme- und Sichtschutz.

Die Gläser werden mit Leisten aus Holz und feinen Nägeln im so genannten Fensterfalz befestigt. Diese Verbindungen waren nicht sehr dicht und liessen Wind und Regenwasser eindringen.

Ein wichtiger Entwicklungsschritt war die Montage der Fenstergläser mit Metallstiften, später mit sogenannten Glaserecken. Glaserecken sind gleichschenklige Dreiecke aus Eisen. Sie werden sorgfältig in das Flügelholz geschlagen und halten das Glas fest.[Abb. 17]

Fensterkitt wird aus fein gemahlener Kreide und gepresstem Leinöl hergestellt. Die frische Mischung ist gut zu verarbeiten und härtet später aus.

Ab dem 18. Jahrhundert konnte durch die Montage von Vorfenstern der Wärme- und Windschutz deutlich verbessert werden. Durch die Verdoppelung der Falze bei zwei Fensterebenen werden die Fensteröffnungen dichter. Der Luftraum zwischen dem inneren Hauptfenster und dem äusseren Vorfenster entstehende Luftraum heizt sich bei direkter und diffuser Sonnenstrahlung auf und wirkt wie ein kleiner Wintergarten.[Abb. 18]

Vorfenster werden entweder knapp hinter oder vor den Zug- oder Fallläden montiert. Bei einem Vorfenster hinter dem Laden ermöglichen ein Falz in der Fensterleibung oder ein auf die Leibung montiertes Anschlagbrettchen zusammen mit Ösen und Riegeln die Befestigung. So können über die Fensteröffnungen nicht nur die Räume belüftet, sondern auch die Läden bedient werden.

Häufiger werden die Vorfenster in einen Falz an der äussersten Fassadenebene und den Fensterpfosten eingesetzt und wie die innenliegenden Fenster mit Öse und Riegel oder äusserem Vorreiber gesichert. Da sich die Läden sich hinter dem Vorfenster befinden, bieten sie diesem keinen zusätzlichen Schutz.

Ein Kastenfenster entsteht, wenn vor dem inneren Hauptfenster ein Vorfenster fest eingebaut wird. Die beiden Fensterebenen sind in den Leibungen, der Brüstung und dem Sturz durch ein Brett verbunden.[Abb. 25]

Diese Konstruktion ist wesentlich dichter als ein Fenster, bei dem das Vorfenster in den Vorfensterfalz gehakt wird.

Kastenfenster sind im Appenzellerland vor allem in öffentlichen Bauten und Fabrikantenhäusern in Massivbauweise anzutreffen.

Fensteröffnungen werden möglichst winddicht konstruiert. Zwischen Fensterleibung und Rahmen sowie zwischen Rahmen und Flügeln entstehen jedoch immer undichte Stellen. Diese führen zu Zugerscheinungen und Wärmeabfluss nach aussen.

Da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte, kondensiert diese aussen auf der kälteren Seite. Holz und Verputzschichten können diese Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben. Auf den Fensterscheiben bilden sich feine Wassertropfen, im Winter entstehen Eisblumen.[Abb. 26]

Um sie gegen Wind und Regen abzudichten, werden Fensterrahmen und Flügel mit Falzen versehen. Die an Rahmen und Flügel und passgenau ausgebildeten Stufenfalze greifen im Zusammenspiel mit den Fensterbeschlägen ineinander und verhindern so das Eindringen von Wind, Staub, Wasser und Treibschnee.

Eine besondere Form der Falzprofilierung für zweiflüglige Fenster ist der sogenannte Wolfsrachen. Dabei greifen nach dem Schliessen eine konvexe und eine konkave Flügelkante der vertikalen Flügel- und Rahmenteile ineinander. Die runde Form ermöglicht einen gleichmässigen Anpressdruck mit sehr guter Dichtungswirkung.[Abb. 27]

Ein Fenster mit Einfachverglasung bietet nur einen geringen Wind- und Wärmeschutz. Durch die Montage eines ebenfalls einfach verglasten Vorfensters verbessert sich die Dämmwirkung jedoch erheblich.[Abb. 28]

Fenster mit Doppelverglasung werden ab Beginn des 20. Jahrhunderts gebaut. Durch einen leicht grösseren Flügel- und Rahmenquerschnitt ist es möglich zwei Gläser mit einem Abstand von rund 15 mm einzubauen. Der Wärmedämmwert eines Fensters mit Doppelverglasung entspricht dem eines Fensters mit Vorfenster.[Abb. 29][Abb. 30]

Doppelverglasungen kommen sowohl bei Neubauten als auch bei der Renovation historischer Häuser zum Einsatz. In der Regel wird nach dem Einbau von doppelt verglasten Fenstern auf das Vorfenster verzichtet.[Abb. 31]

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden als Weiterentwicklung der Doppelverglasungen sogenannte Isoliergläser eingebaut. Die beiden Gläser werden mittels eines Alu-Profils dicht verklebt und zu einer Einheit verbunden. Das Produktionsjahr ist häufig als Prägung im Aluprofil zwischen den Gläsern abzulesen. Ein 2-fach Isolierglas mit zwei 4 mm starken Gläsern verfügt über eine Konstruktionsstärke von 16 mm.[Abb. 32]

Bei Isolierglasfenstern wird eine Falzentlüftung empfohlen. Bei Temperaturunterschieden zwischen Innen- und Aussenraum kann sich innerhalb des Fensterflügels Kondensat bilden. Durch die Falzentlüftung kann die Feuchtigkeit entweichen.[Abb. 33]

Durch den Ersatz von Luft durch das Edelgas «Argon» kann der Wärmedämmwert noch weiter verbessert werden. Durch eine kaum sichtbare Beschichtung oder Bedampfung der Scheiben wird die Abstrahlung von Wärme vom Rauminneren nach Aussen verringert. Die Wärme wird wie bei einem Spiegel zurückgeworfen oder reflektiert.

Moderne Vakuumgläser verfügen über einen minimalen Zwischenraum versehen. Kleinste, punktförmige und kaum sichtbare «Abstandhalter» ermöglichen eine Konstruktionsstärke von lediglich 7 mm.[Abb. 34]

Die Tabelle zeigt den Wärmedämmwert von Gläsern inklusive Flügel- und Rahmenanteil sowie die Einzelwerte der verschiedenen Gläser. Der Wärmedämmwert wird als so genannter U-Wert in W/m2 K (Watt pro Quadratmeter Kelvin) bezeichnet.[Abb. 35]

Alle Weiterentwicklungen vom Einfachglas über Doppelverglasungen bis hin zu Isolier- und Vakuumgläsern führen zu einer Erhöhung des Flügelgewichts.

Die massivere Konstruktionsstärke grösserer Fenstern an öffentlichen Bauten und Fabrikantenhäusern ermöglicht in der Regel das Nachrüsten historischer Fenster mit neuen Verglasungen.

Bei den feineren Fenstern der Bauern- und Bürgerhäuser müssen die Fensterflügel jedoch oft durch Aufdopplungen verstärkt oder sogar ersetzt werden, um die schwereren Verglasungen aufnehmen zu können.

Mit der Entwicklung der Glas- und Flügelkonstruktionen werden auch die Fensterscharniere verfeinert. Die ersten Scharniere bestanden aus sogenannten Winkelbändern, die auf die Flügelecken montiert wurden und diese zusätzlich stabilisierten. Sie werden auf die am Rahmen befestigten Angeln, Zapfen oder Kloben gesteckt.

Die Fensterflügel werden mit einfachen Riegeln oder einem Stangenverschluss zugehalten oder geschlossen.

Aufgrund der teilweise niedrigen Brüstungshöhen müssen aus Sicherheitsgründen nachträglich Absturzsicherungen angebracht werden. In der Regel werden dafür eine oder zwei Metallstangen mit Befestigungsrosetten oder Flanschen zwischen die Fensterleibung montiert. Die Schraubenlöcher müssen so abgedichtet werden, dass kein Wasser eindringen kann.[Abb. 40][Abb. 41]

Historische Absturzsicherungen wurden mit Dekorelementen versehen und dienten teilweise auch als Halterung für Blumenkästen.[Abb. 42]

Nach dem Umbau und der Renovation eines ehemaligen Fabrikantenhauses, wurden die Fenster mit Kämpfer umgedreht. Die nun unten liegende Kämpferpartie befindet sich in einer absturzsicheren Höhe. Dadurch ergeben sich Vorteile. In Sitzposition teilt sich das Sichtfeld in eine untere und eine obere Partie. Im Stehen verstellt die Kämpferpartie nicht mehr die Sicht.[Abb. 43]

Historische Fenster sind in der Regel aus einheimischer Föhre gebaut. Im Vergleich zur ebenfalls feinwüchsigen und damit wetterbeständigen Lärche ist Föhrenholz weniger spröde und harzhaltig. Es lässt sich gut bearbeiten und eignet sich auch für Anstriche.

Neue Fenster werden dagegen Fichtenholz hergestellt. Für die Farbanstriche werden verschiedenste Materialien und deren Kombinationen verwendet.

Metall- und Kunststofffenster sind aus der Distanz kaum von Holzfenstern zu unterscheiden. Die beiden Materialien verfügen jedoch über ganz andere Eigenschaften als die historischen Baustoffe Holz, Sand- und Backstein.

Holz-Metall-Fenster kombinieren die Eigenschaften von Holzfenstern mit einer äusseren Metallverkleidung an Flügeln und Fensterrahmen.[Abb. 44]

Die Fensterrahmen werden mit Schrauben auf der Leibung oder dem Fensterpfosten befestigt. Als Zwischenlage dient ein Dichtungsband. Dieses gleicht kleine Unebenheiten aus und dichtet die Verbindung ab.[Abb. 45]

Bei erhöhten Anforderungen wird das Dichtungsband 2-3 cm von der Leibungsebene nach innen versetzt. Die Fuge wird nach der Montage mit einem Hybridkitt abgedichtet.

Bei Massivbauten wird der Zwischenraum zwischen Fensterrahmen und Leibung mit einem sogenannten Seidenzopf ausgestopft. Die Fuge zwischen Fensterfutter bzw. Leibung und dem Fensterrahmen wird mit einer Deckleiste geschlossen.

An der Fensterbrüstung dichtet ein sogenannter Wetterschenkel in Form eines Metallprofils die Verbindung zwischen Fensterbank und Fenster ab.[Abb. 48]

Bei Strickbauten mit Zugläden können konstruktionsbedingt keine Wetterschenkel montiert werden. Das auf der Hauptfassade weit ausgeladene Vordach schütz dort lediglich vor Regen und Schnee.

Die feinen Kittfalze benötigen besondere Aufmerksamkeit und Pflege mit entsprechendem Öl oder Farbe. Wird diese unterlassen, verwittern die Falze. Sie können bei Glasersatz nicht mehr nachgeschnitten werden. Es bleibt lediglich der vorzeitige Ersatz des ganzen Fensters.

Fensterbeschläge wie Scharniere und Schliessvorrichtungen können sich verbiegen und Schrauben können sich lösen.

Durch undichte Falze dringen Staub und Pflanzenteile ein. Gleichzeitig strömt warme Raumluft nach aussen und kondensiert. Die Materialablagerungen setzen sich unter Einwirkung dieser Feuchtigkeit fest.[Abb. 49]

Staub und Pflanzenteile können mit einem feuchten Lappen einfach entfernt werden. Für die Reinigung von Fenstergläsern sowie von Rahmen und Flügeln hat sich die Verwendung eines Fasertuchs und Wasser besonders bewährt.

Wenn sie auf fettlösende Reinigungsmittel verzichten, werden Farbanstrich und Fensterkitt geschont.

Verbogene und lose Beschlagteile werden nach der Reinigung gerichtet und Schrauben wieder festgezogen.

Mechanische Beschädigungen der Falze werden nachgeschliffen, nachgehobelt oder stellenweise ersetzt. Die zuvor abgeschliffenen Farbanstriche inklusive Grundierung werden ergänzt.

Beim Fensterkitt sind mehrere Stufen des Unterhaltsbedarfs festzustellen. Bei ungestrichenen Fenstern kann der Fensterkitt mit Leinöl aufgefrischt werden. Bei gestrichenen Fenstern treten durch Witterungseinflüsse Abnutzungen in Form von matten Farbpartien auf. Nach Bestimmung der Farbqualität können Kitt und Anstrich aufgefrischt werden.

Bei defekten oder ausgebrochenen Kittpartien werden die losen Teile entfernt und durch Fensterkitt gleicher Qualität ergänzt. Der Glasfalz muss vorher gereinigt und frisch grundiert werden. Anstriche werden nach der erforderlichen Trocknungsphase ergänzt.

Werden diese bauphysikalischen Notwendigkeiten nicht beachtet, können die äusseren Farbschichten abplatzen und die Fenster können Schaden nehmen.

Die Dichtungen sollen eingefräst werden. Aufgeklebte Dichtungsbänder erhöhen lediglich den Anpressdruck des Fensterflügels auf den Rahmen und können zu Bauschäden führen.

Werden nachträglich Dichtungen angebracht, müssen diese immer auf der Innenseite des Fensters montiert werden. Sie verhindern das Austreten warmer Raumluft und die Bildung von Kondensat an den Fensterscheiben.[Abb. 50]

Die einfachste Möglichkeit, unerwünschten Luftzug bei Fenstern zu verringern ist die Montage von Vorhängen. Ein knapp vor dem Fenster angebrachter Vorhang bremst Luftströme und bildet zwischen Glasfläche und Innenraum ein dämmendes Luftpolster. Der Vorhang besitzt eine höhere Oberflächentemperatur als eine Glasscheibe, was die Behaglichkeit erhöht.[Abb. 51]

Ab dem 18. Jahrhundert wurden Fenster mit den Massen von rund 60 cm x 90 cm in Bauern- und Dorfhäusern konstruiert.[Abb. 52]

Die ersten Verglasungen wurden mit so genannten Butzenscheiben erstellt. Das sind runde Glasscheiben mit einem Durchmesser von etwa 10 cm. In der Mitte der Scheibe ist der namensgebende Ansatz des Glasblasrohres in Form einer buckelartigen Erhöhung zu sehen.

Die einzelnen Scheibchen werden mit Bleiruten – das sind H-förmige Bleiprofile – zu grösseren Formaten zusammengefügt. Die dreieckförmigen Restflächen werden mit Glasstücken verschlossen.

Um dem Winddruck standhalten zu können, werden Butzenglasscheiben mit sogenannten Windstangen oder Windeisen verstärkt. Das sind an den Enden abgeplattete Drähte mit deinem Querschnitt von 2-3 mm, die auf dem Fensterrahmen montiert werden.

Nach dem nächsten Entwicklungsschritt war es möglich, grössere Glasformate herzustellen. Dafür wurden flaschenähnliche Glaszylinder mit dünner Wandstärke geblasen. Diese wurden im heissen Zustand aufgeschnitten und das noch weiche Glas auf ebenen Unterlagen gestreckt.

Später wurden die Scheiben an horizontalen Stangen aus Becken mit flüssiger Glasmasse hochgezogen. Nach dem Ausgehärten konnten die Platten in kleinere Formate geschnitten werden.

Mit jedem Entwicklungsschritt der Glasproduktion nimmt die Verzerrung der Optik ab. Historische Gläser und das so genannte «Goetheglas» verändern die Sicht stärker als das heute am häufigsten verwendete Glas für historische Fenster «Restover». Verzugsfreies Flachglas zeigt keine Verzerrungen, von aussen jedoch starke Verspiegelungen. Bei Häusern mit Vorfenstern wird das neue Glas ins Vorfenster montiert, um unerwünschte Spiegelreflexe zu vermeiden.

Die ersten Fenster wurden fest in die Fensteröffnungen eingebaut. Im Gegensatz zu heutigen Fensterflügeln konnten sie nicht geschwenkt werden. Zur Lüftungsöffnung wurden schiebbare Teile konstruiert.[Abb. 66]

Im Laufe der Weiterentwicklung wurden Fenster mit schwenkbaren Flügeln gebaut. Ihre Fensterflügel sind mit feinen Sprossen unterteilt. Die Fensterteilung ist durch die zur Bauzeit verfügbaren Glasformate sowie den Wunsch, Fenster zum Lüften öffnen zu können, bestimmt.

Seit dem 19. Jahrhundert prägt eine so genannte 6-er Teilung der Fenster die Fassaden oder das Gesicht von Bauern- und Dorfhäusern.

An Fabrikantenhäusern und öffentlichen Bauten sind aufgrund der grösseren Fensteröffnungen auch andere Unterteilungen anzutreffen.

Ab dem 19. Jahrhundert können dank neuer Herstellungsmethoden grössere Gläser produziert werden. An Häusern im klassizistischen Stil werden oft Fenster mit einer horizontalen Unterteilung im oberen Drittel eingesetzt, die als Kämpfer bezeichnet wird. Das Fassadebild wird grossteiliger.

Kippfenster sind zu vermeiden. Bei gekippten Fenstern wird zwar ein beschränkter Luftzug spürbar. Während der Heizperiode führt dieser aber lediglich zu einem Energieabfluss, ohne den erwünschten Luftwechsel zu gewährleisten. Dafür ist regelmässiges Stosslüften während einigen Minuten notwendig.

Früher waren Fenstersprossen notwendig, um grossen Fensteröffnungen mit den damals verfügbaren kleinen Gläsern konstruieren zu können. Heutige Fenster können dagegen technisch sprossenlos aus einem Stück gefertigt werden. Für einen passenden Fassadenausdruck sind jedoch, wie bei der Fensterteilung in Schwing- und Kippflügel – unterteilte Glasflächen erforderlich.[Abb. 73]

Aussen liegende Sprossen erzeugen eine bessere Wirkung als Sprossen zwischen den Gläsern. Die Proportionen der Fensterteilung durch Sprossen bestimmen den Ausdruck der «Augen» des Hauses.[Abb. 74]

Fenstersprossen sind heute in der Regel trapzförmig ausgeführt. Diese Profilierung begünstigt den Lichteinfall und die Aussicht. Historische Fenster sind dagegen mit Profilen wie dem «Deutschen Stab» oder einem Falz mit anschliessendem Karniesprofil konstruiert. Mit einem Profilhobel lassen sich die unterschiedlichsten Formen realisieren.[Abb. 75]

Ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts werden in Anlehnung an die Fensterteilung mit Doppelflügel und Kämpfer auch sogenannte T-Sprossen verwendet. Durch die Reduktion von Rahmen und Sprossen soll mehr Licht in die Räume gelangen und Kosten gespart werden.

Seit dem Mittelalter werden an gestrickten Bauten auf den Hauptfassaden Reihenfenster konstruiert. Zusammen mit den getäferten Fassaden werden sie zum Merkmal der Appenzellerhäuser.

In den oberen Geschossen, sowie auf den Seiten- und Rückfassaden befinden sich Einzelfenster für die Räume mit geringem Lichtbedarf.

Mit Ihren grossen Einzelfenstern unterscheiden sich in Massivbauweise erstellte Fabrikantenhäuser, die sich an städtischen Vorbildern orientieren, von den traditionellen Bauten. Im Laufe des 19. Jahrhunderts wurden auch Dorfhäuser im klassizistischen Stil mit Einzelfenstern versehen.