Fensterabdichtung für eine Klimaanlage selber bauen: Maße und Messwerte

Ein Kelvin drei durch den offenen Spalt

In einem Raum von 22 Quadratmetern bei 32 Grad Außentemperatur wurde ein mobiles Klimagerät mit 2,6 Kilowatt Kühlleistung drei Stunden betrieben, Zieltemperatur 24 Grad. Mit dem Schlauch im gekippten Fensterspalt erreichte der Raum 27,4 Grad und zog 3,12 Kilowattstunden; mit einer selbst gebauten Hartschaumplatte 24,6 Grad und 1,84 Kilowattstunden.

Der Unterschied beträgt 2,8 Kelvin und 41 Prozent Strom. Erklärbar ist er über den Luftstrom: das Gerät bläst Warmluft nach draußen und saugt dafür Raumluft an, wodurch im Raum ein Unterdruck entsteht. Diese Luft strömt durch jede Öffnung nach: am gekippten Fenster wurden mit dem Anemometer 0,9 Meter je Sekunde einwärts gemessen, was bei einer Spaltfläche von etwa 0,08 Quadratmetern rund 260 Kubikmeter je Stunde ergibt. Der Raum hat 55 Kubikmeter Inhalt, sodass die Luft fast fünfmal je Stunde durch heiße Außenluft ersetzt wird.

Die Platte in acht Schritten

Für ein Kippfenster mit einem Flügel von 118 mal 62 Zentimetern entstand die Abdichtung aus einer Hartschaumplatte von 30 Millimetern Dicke. Zuerst wurde die Öffnung des gekippten Flügels ausgemessen, also der freie Bereich zwischen Flügel und Rahmen an drei Stellen, weil er sich nach unten verjüngt: 118 Zentimeter Breite oben, 14 Zentimeter Höhe oben und 2 Zentimeter unten.

Aus diesen Maßen wurde ein Trapez auf die Platte übertragen und mit einem Cuttermesser in drei Zügen geschnitten; ein Zuschnitt mit der Stichsäge ergab ausgerissene Kanten. Der Ausschnitt für den Schlauch wurde mit einem Zirkel angerissen und mit dem Messer ausgeschnitten, mit einem Durchmesser von 152 Millimetern für einen Schlauch von 150. Auf die Anlageflächen kam selbstklebendes Dichtband, auf die Kanten Aluminiumklebeband als Schutz. Zusammen 38 Minuten Arbeit und 14 Euro Material.

Warum das Trapez wichtig ist

Ein Kippfenster öffnet sich oben weit und unten kaum, sodass die Öffnung keine Rechteckform hat. Eine rechteckig geschnittene Platte lässt daher oben oder unten einen Spalt: nachgemessen blieb bei einem rechteckigen Zuschnitt mit 14 Zentimetern Höhe unten ein Spalt von 12 Zentimetern Höhe, durch den 0,6 Meter je Sekunde einströmten.

Mit dem trapezförmigen Zuschnitt lag die Platte an drei Seiten an. Die vierte Seite ist die Unterkante, die auf dem Rahmen aufliegt und mit Dichtband abschließt. Damit ist die Form die eigentliche Arbeit an dieser Aufgabe, und sie ist mit drei Maßen und einem Lineal zu bewältigen.

Bei einem Schiebefenster oder einer Balkontür entsteht dieselbe Aufgabe in einfacherer Form, weil der Spalt dort rechteckig ist; bei einem Dreh-Kipp-Fenster in Drehstellung ebenfalls, dann aber mit deutlich größerer Fläche.

Textil oder Platte

Die handelsübliche Textilabdichtung mit Klettband und Reißverschluss kostete 22 bis 45 Euro und erreichte 25,1 Grad und 2,04 Kilowattstunden, also zwischen dem offenen Spalt und der Platte. Am Klettband wurden 0,2 Meter je Sekunde Rückstrom gemessen.

Der Nachteil des Textils liegt in der Befestigung: das Klettband wird auf Rahmen und Flügel geklebt und bleibt dort, was bei Mietwohnungen ein Thema ist; nachgeprüft ließ es sich mit einem Fön und einem Kunststoffspachtel in 12 Minuten je Fenster ablösen, hinterließ aber Kleberreste. Der Vorteil ist die Handhabung: das Fenster lässt sich mit angebrachter Abdichtung öffnen und schließen, was mit der Platte nicht geht.

Wer täglich lüftet, gewinnt damit Zeit; wer das Gerät nur an heißen Tagen betreibt, nimmt die Platte, die in 15 Sekunden eingesetzt und herausgenommen ist.

Was der Schlauch selbst kostet

Am Abluftschlauch wurde die Oberflächentemperatur gemessen: 46 Grad auf der ganzen Länge von 1,5 Metern. Bei einer Oberfläche von 0,71 Quadratmetern und 22 Kelvin Übertemperatur gibt er nach Rechnung etwa 190 Watt an den Raum zurück, also 7 Prozent der Kühlleistung.

Mit einer Isolierung aus 10 Millimetern Dämmschlauch, wie sie für Heizungsrohre angeboten wird, sank die Oberflächentemperatur auf 31 Grad und der Verbrauch über drei Stunden von 1,84 auf 1,79 Kilowattstunden. Der Effekt ist damit klein, aber messbar, und die Isolierung kostete 9 Euro. Wichtiger ist die Länge: ein auf 3 Meter verlängerter Schlauch erhöhte den Verbrauch auf 1,96 Kilowattstunden, weil der Strömungswiderstand wächst und die Rückwärme sich verdoppelt. Der kürzeste mögliche Weg ist damit die beste Maßnahme am Schlauch.

Vierzig Prozent an der Rechnung

Über drei Stunden lag der Verbrauch bei 3,12 Kilowattstunden mit offenem Spalt und 1,84 mit Platte. Bei 30 Cent je Kilowattstunde sind das 94 gegen 55 Cent, also 39 Cent Unterschied in drei Stunden.

Bei 40 heißen Tagen im Jahr und je vier Stunden Betrieb ergibt das 21 Euro Unterschied in einer Saison, und die Platte für 14 Euro hat sich damit im ersten Sommer bezahlt. Nachgerechnet ohne Klimagerät stieg die Raumtemperatur auf 31,2 Grad, sodass das Gerät mit Platte 6,6 Kelvin und mit offenem Spalt 3,8 Kelvin Absenkung erreichte; die Abdichtung liefert damit fast die Hälfte der Wirkung des Geräts. Wer über die Anschaffung eines mobilen Klimageräts nachdenkt, sollte die Abdichtung von Anfang an einplanen und nicht als Zubehör betrachten.

Wohin die Platte über Nacht

Die fertige Platte wog 1,1 Kilogramm und hielt im gekippten Fenster ohne Befestigung, weil sie zwischen Flügel und Rahmen klemmt. Zum Herausnehmen wird der Flügel geschlossen, und das dauerte mit Herausziehen der Platte 15 Sekunden.

Aufbewahrt wurde sie hinter einem Schrank; bei 118 mal 14 Zentimetern und 3 Zentimetern Dicke passt sie in jede Ritze. Nachgeprüft wurde die Standfestigkeit gegen Wind: mit einem Ventilator, der 8 Meter je Sekunde von außen erzeugte, blieb die Platte in Position, weil das Dichtband Reibung erzeugt; bei einer glatten Platte ohne Dichtband rutschte sie 4 Zentimeter. Bei starkem Wind gehört das Fenster ohnehin geschlossen, und die Platte hat keine Sicherungsfunktion; ein Fenster mit eingesetzter Platte ist nicht verschlossen und auch nicht einbruchhemmend.

Zwei Fehler, die den Effekt aufheben

Zwei Ausführungsfehler wurden absichtlich hergestellt und gemessen. Erstens ein Schlauchausschnitt mit 170 statt 152 Millimetern Durchmesser: durch den Ringspalt von 10 Millimetern Breite strömten 0,4 Meter je Sekunde ein, und der Verbrauch stieg von 1,84 auf 2,11 Kilowattstunden.

Zweitens eine fehlende Abdichtung an der unteren Anlagefläche: dort strömten 0,3 Meter je Sekunde ein, und der Verbrauch lag bei 2,02 Kilowattstunden. Beide Fehler kosten mehr als die Isolierung des Schlauchs einbringt, und beide sind mit einem Blatt Papier zu finden: an einem Spalt mit Luftstrom bewegt es sich sichtbar, und diese Prüfung dauert eine Minute rund um die Platte. Wer sie macht, findet auch die Stelle, an der eine Textilabdichtung am Reißverschluss nicht schließt, was im Prüfaufbau bei einer von zwei der Fall war.

Was ein Raum und ein Gerät nicht belegen

Ein Raum, ein Gerät und zwei Durchläufe je Ausführung sagen über andere Raumgrößen, andere Fensterformen und Geräte mit zwei Schläuchen nichts; ein Gerät mit getrennter Zuluft und Abluft hat das Unterdruckproblem nicht und profitiert von der Abdichtung weniger. Nachprüfbar waren Raumtemperatur und Stromverbrauch bei fünf Ausführungen, Luftgeschwindigkeiten am Spalt, die Wirkung von Schlauchlänge und Isolierung, zwei Ausführungsfehler und Material, Kosten und Bauzeit der selbst gebauten Platte.

Übertragbar bleibt die Rechnung aus Abschnitt 01: 0,9 Meter je Sekunde durch 0,08 Quadratmeter Spalt sind 260 Kubikmeter Außenluft je Stunde, und dagegen arbeitet kein Klimagerät mit 2,6 Kilowatt. Wer diesen Wert einmal überschlägt, braucht keine weitere Begründung für eine Abdichtung.