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Schubkraft berechnen: Welcher Fensterantrieb ist stark genug?

Dietmar Heiken

Bevor Sie einen Fensterantrieb bestellen, sollten Sie wissen, wie viel Kraft er braucht. Ist der Antrieb zu schwach, öffnet das Fenster nicht oder der Motor läuft dauernd an seiner Grenze. Mit drei Schritten kommen Sie zu einer guten Abschätzung: Flügelgewicht ermitteln, Näherungsformel anwenden, Reserve einplanen.

Kurz erklärt: Die nötige Kraft eines Fensterantriebs schätzen Sie in drei Schritten ab: Flügelgewicht ermitteln, Näherungsformel anwenden, Reserve einplanen. Für Lichtkuppeln gilt F ≈ 0,54 × G, für Kipp- und Klappflügel in der Fassade F ≈ 0,54 × G × Hub / H. Schnee, Wind und Dichtungen erfordern zusätzliche Reserve.

Schritt 1: Flügelgewicht ermitteln

Am meisten wiegt das Glas. Als Faustwert gilt: 1 m² Glas wiegt etwa 2,5 kg je Millimeter Glasdicke. Eine Zweifachverglasung mit 2 × 4 mm Glas wiegt also rund 20 kg pro m². Dazu kommt der Flügelrahmen. Wenn Sie es genau wissen wollen, fragen Sie den Fensterhersteller oder wiegen Sie den ausgehängten Flügel.

Schritt 2: Näherungsformel anwenden

Hersteller von Fensterantrieben nutzen für eine erste Abschätzung einfache Formeln. Dabei ist G die Gewichtskraft des beweglichen Flügels in Newton (Gewicht in kg × 9,81), Hub die Hublänge und H die Flügelhöhe:

  • Lichtkuppel oder waagerechter Flügel: F ≈ 0,54 × G
  • Kipp- oder Klappflügel in der Fassade: F ≈ 0,54 × G × Hub / H

Der Unterschied ist groß: Ein senkrechtes Kippfenster braucht nur einen Bruchteil der Kraft, weil der Antrieb kaum Gewicht heben muss. Eine Lichtkuppel dagegen muss er fast vollständig anheben.

Warum 0,54 und nicht 0,5? Physikalisch ergibt sich für einen Antrieb an der Bandgegenseite der Faktor 0,5, weil der Schwerpunkt in der Flügelmitte liegt. Hersteller rechnen mit einem Sicherheitszuschlag, zum Beispiel 0,54 (Aumüller) oder 0,68 (GEZE beim Kettenantrieb E 740). Wir verwenden in diesem Ratgeber 0,54. Die verbindliche Auslegung erfolgt nach den Unterlagen von Antriebs- und Fensterhersteller.

Schritt 3: Reserve einplanen

Die Formeln berücksichtigen weder Wind noch Schnee, Dichtungen oder schwergängige Beschläge. Planen Sie deshalb immer eine deutliche Kraftreserve ein; bei Dachfenstern und Lichtkuppeln mit Schnee- und Windlast entsprechend mehr. Ein Antrieb mit Reserve arbeitet leiser und hält länger. Mehr zu den Einflüssen: Technische Auslegung von Fensterantrieben.

Rechenbeispiele

FensterGewichtRechnungErgebnis ohne Reserve
Kippfenster 1,2 × 0,8 m, Hub 200 mmca. 25 kg → 245 N0,54 × 245 N × 200/800ca. 33 N
Lichtkuppel 1,2 × 1,2 mca. 40 kg → 392 N0,54 × 392 Nca. 212 N

Beispiel: Vier Oberlichter in einer Werkhalle

Vier gleiche Klappflügel mit 1.400 × 800 mm, Zweifachverglasung 4/16/4 mm und Aluminiumrahmen sollen über einen gemeinsamen Taster lüften.

  • Gewicht: 1,12 m² Glas × 20 kg/m² ergeben rund 22 kg, dazu etwa 8 kg Rahmen, zusammen rund 30 kg (294 N).
  • Hub: Für etwa 20° Öffnung ergibt sich 2 × 800 mm × sin 10° ≈ 278 mm, gewählt werden 300 mm.
  • Kraft: 0,54 × 294 N × 300 / 800 ≈ 60 N. Ein VS-KA mit 250 N reicht mit viel Reserve für Dichtung und Wind.
  • Steuerung: Vier VS-KA in 24 V nehmen zusammen rund 3,2 A auf, die VS-C24-7A liefert bis zu 7 A.
  • Breite: Bei 1.400 mm Flügelbreite beim Profilhersteller klären, ob ein Antrieb in der Mitte genügt, sonst zwei synchrone Antriebe oder ein Doppelkettenantrieb.

Für das Kippfenster reicht damit schon der kleinste VS-KA Kettenantrieb mit 250 N gut aus. Für die Lichtkuppel ist mit Reserve und Schneelast ein VS-LA Linearantrieb (600 bis 5000 N) die sichere Wahl. Die Werte sind Beispiele; rechnen Sie mit den Daten Ihres Fensters.

Und die Kettenlänge?

Die zweite wichtige Größe ist der Hub, also wie weit der Antrieb ausfährt. Ihn berechnen Sie mit unserem Kettenlängen-Rechner. Kraft und Hub hängen zusammen: Ein größerer Hub am Kippfenster erhöht auch die nötige Kraft.

Welcher Antrieb für welche Kraft?

Benötigte Kraft (mit Reserve)Geeigneter Antrieb
bis 1500 N, Kipp-, Klapp- und DachfensterVS-KA Kettenantrieb (250 bis 1500 N)
bis 2500 N, schwere FlügelVS-KA 2500 oder VS-SA 2500 Spindelantrieb
600 bis 5000 N, Lichtkuppeln und schwere DachflügelVS-LA Linearantrieb
breite Flügelzwei Antriebe im Synchronbetrieb, z. B. VS-KA-i

Wie Schnee und Wind die nötige Kraft verändern, zeigt der Ratgeber Schneelast und Windlast.

Häufige Fragen

Ist mehr Kraft immer besser?

Nicht unbedingt. Ein viel zu starker Antrieb drückt im Störfall auch stärker. An Fenstern in erreichbarer Höhe spielt die Schließkraft für den Schutz vor Einklemmen eine Rolle, siehe Haupt- und Nebenschließkante.

Gilt die Formel auch für RWA?

Für RWA-Fenster werden Antrieb und Fenster projektbezogen ausgelegt und nachgewiesen. Die Näherung eignet sich nur für eine erste Orientierung, siehe NRWG.

Beratung und Angebot

Schicken Sie uns Maße, Gewicht und ein Foto Ihres Fensters, wir rechnen die Kraft nach und schlagen den passenden Antrieb vor. Telefon 040 50694631 (Mo–Fr 8–17 Uhr), Kontaktformular oder Aufmaßblatt.

Weiterführend: Antriebe für Dachfenster · Antriebe für Lichtkuppeln

Über den Autor: Dietmar Heiken

Dietmar Heiken verantwortet bei der Vent Systems HDI GmbH in Hamburg Vertrieb und technische Beratung. Er hat rund 20 Jahre Erfahrung mit elektrischen Fensterantrieben für Lüftung sowie Rauch- und Wärmeabzug (RWA).

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