Weniger Druck auf der Scheibe

Zur Vorbereitung des Versuchs wird einem Flügel das Trockenmittel entnommen. Bilder: IFT Rosenheim

Scheibenabstände.  Das Institut für Fenstertechnik (IFT) Rosenheim erforschte die Druckentlastung von Isoliergläsern. Anlass gab der Trend hin zu grösseren Abständen zwischen den Gläsern, denn die Fenster sollen besser isolieren und mehr Platz bieten für integrierten Sonnenschutz.

Aktuell ist in der Fensterbranche ein starker Trend in Richtung Isoliergläser mit grösseren Scheibenzwischenräumen (SZR) zu beobachten. Dafür gibt es mehrere Gründe: Einerseits steigen die energetischen Ansprüche an Fenster und Verglasung, andererseits besteht heute der Wunsch, Sonnenschutzsysteme direkt in den Zwischenraum integrieren zu können.

Die Physik setzt jedoch enge Grenzen, denn ein grösserer Zwischenraum führt zu höheren Klimabelastungen der Scheiben und des Randverbundes. Dadurch vergrössert sich die Gefahr von Glasbruch und Undichtigkeit. Können konstruktive Änderungen diese Risiken ausräumen? Ist eine Druckentspannung von Isoliergläsern technisch möglich? Das bayerische Institut für Fenstertechnik (IFT) Rosenheim liefert in einem Forschungsprojekt, das es zusammen mit Partnern aus der Wirtschaft durchgeführt hat, Antworten auf solche Fragen.

Belastung für Konstruktion und Glas

Konventionelles, hermetisch abgeschlossenes Isolierglas ist aufgrund konstruktionsbedingt auftretender Klimalasten in der Bautiefe begrenzt. Grössere Zwischenräume, die für künftige Entwicklungen sehr wünschenswert wären, führen zu erhöhten Belastungen des Randverbundes und der Glasscheiben. Sie bergen damit die Gefahr von Glasbruch und Undichtigkeit.

Um dies auszuschliessen, müsste der Scheibenzwischenraum an den äusseren Luftdruck angekoppelt werden. Auf diese Weise würden die Klimalasten ausgeschaltet. Eine solche Konstruktion nennt man druckentspanntes Isolierglas (Demig). Die Vorteile eines Druckausgleichs zwischen Scheibenzwischenraum und Umgebung sind:

  • Leichtere Integration von Bauteilen jeglicher Art in den SZR (zum Beispiel Sonnenschutzsysteme).
  • Realisierung von Isolierglas mit mehr als drei Scheiben ohne wesentliche Beschränkung der Scheibenabstände.
  • Grössere Bautiefe und somit Verringerung der geometrischen Wärmebrücke am Baukörperanschluss.
  • Reduktion des Wärmedurchgangskoeffizienten im Vergleich zu konventionel- lem Zwei- und Dreifachglas.
  • Verbesserung der Luftschalldämmung.
  • Verringerung des Glasbruchrisikos und Verlängerung der Lebensdauer.
  • Mögliche Reduktion der Glasdicken.

Zur Dimensionierung möglicher Systeme, welche den Druckausgleich herstellen, wurde ein physikalisches Berechnungsmodell entwickelt, das in Form eines Simulationstools einfach in der Praxis zu nutzen ist. Die Dauerhaftigkeit der Verfahren wurde nicht nur im Labor untersucht, sondern auch unter natürlichen Einflüssen im Freien.

Das Rechenmodell zeigte, dass sowohl Kapillaren als auch Ventile dazu geeignet sind, eine dauerhafte Druckentspannung von Isolierglas zu bewirken. Gleichzeitig wird auf diese Weise die Feuchteaufnahme eines Mehrscheiben-Isolierglases erheblich begrenzt. Je nach Format, Aufbau, Klimabelastung und angestrebtem Grad der Druckentspannung erscheinen für Kapillaren Nutzungsdauern von über 20 Jahren realistisch, für Ventile sogar von 40 Jahren.

Den ausführlichen Forschungsbericht mit dem Titel «Untersuchungen zur Umsetzbarkeit von druckentspanntem Isolierglas» können Interessierte im IFT-Shop beziehen.

www.ift-rosenheim.de/shop

Veröffentlichung: 21. Januar 2016 / Ausgabe 3/2016

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