Forschungsprojekt - Alterungsverhalten von WGP

Untersuchungen über das Alterungsverhalten von wärmegedämmten Aluminium-Verbundprofilen


Ausgangssituation

Verbundprofile bestehen aus mindestens zwei Metall-Profilen, die durch ein oder mehrere Kunststoffteile verbunden sind, wobei die Kunststoffverbindungsteile zur Lastabtragung herangezogen werden. In der vorliegenden Untersuchung wurden nur Aluminium-Verbundprofile behandelt, weil zu Beginn der Arbeiten andere Metall-Verbundprofile keine Bedeutung hatten. In der Baupraxis werden die Verbundprofile auch als wärmegedämmte Verbundprofile (WGP) und als thermisch getrennte Profile bezeichnet.

Die Entwicklung der Aluminium-Verbundprofile reicht mehr als 20 Jahre zurück; soweit sich die Überlegungen nachvollziehen lassen, war es der Wunsch nach Tauwasserfreiheit auf der raumseitigen Oberfläche der Profile, der die Entwicklung auslöste. Die Überlegung, durch die Verwendung von Aluminium-Verbundprofilen einen Beitrag zur Energieeinsparung im Hochbau zu leisten, kam erst später. Erst das Energieeinsparungsgesetz und die daraus folgende Wärmeschutzverordnung brachten die wärmegedämmten Aluminium-Verbundprofile und ihren möglichen Beitrag zur Energieeinsparung auf einer breiteren Basis ins Gespräch; heute steht die Energieeinsparung im Vordergrund. Nur so lassen sich die Bemühungen der Systemhersteller zur weiteren Verbesserung der wärmeschutztechnischen Eigenschaften und zur Einstufung in die Rahmenmaterialgruppe 2.1 nach DIN 4108 "Wärmeschutz im Hochbau" erklären.

Die Tauwasserbildung an der raumseitigen Oberfläche der Profile wird nicht nur vom k-Wert, sondern auch vom Verhältnis der raumseitigen zur außenseitigen Oberfläche beeinflußt. Die Größe dieser Oberflächen bleibt aber in DIN 4108 unberücksichtigt. Unberücksichtigt bleibt auch, daß neben den wärmeschutztechnischen Eigenschaften noch weitere Eigenschaften für die Gebrauchstauglichkeit des Fensters und damit auch des Profiles maßgebend sind. Es scheint deshalb der Hinweis notwendig, daß bei wärmegedämmten Verbundprofilen folgende Eigenschaften gleichermaßen von Bedeutung sind:
  • die Energieeinsparung,
  • die Tauwasserfreiheit,
  • die mechanische Festigkeit.

Insbesondere die mechanischen Eigenschaften werden bei der Entwicklung neuer Systeme nicht immer ausreichend gewürdigt. Die Bemühungen um Energieeinsparung und die mechanischen Beanspruchungen entwickeln sich bei den üblichen Systemen mit schubfestem Verbund gegenläufig, d. h. Profile mit niedrigem k-Wert erfahren wegen den damit verbundenen größeren Temperaturdifferenzen zwischen Innen- und Außenschale eine höhere mechanische Beanspruchung.

Um Fehlentwicklungen und damit Schäden vorzubeugen, war es notwendig, Informationen über das Alterungsverhalten der wärmegedämmten Profile zu erhalten. Im vorliegenden Forschungsvorhaben "Alterungsverhalten von wärmegedämmten Aluminium-Verbundprofilen" wurde diese Frage untersucht. Zugleich wurden Möglichkeiten der Kurzzeitprüfungen untersucht, um dem Konstrukteur Grundlagen für die Entwicklung und Beurteilung von Verbundsystemen zu geben. Diese Ziele wurden erreicht; die Ergebnisse sind im vorliegenden Bericht dokumentiert und erläutert.

Zielsetzung

Die Erkenntnisse aus dieser Arbeit sind nicht nur auf die Systeme mit Teilprofilen aus Aluminium anwendbar; sie gelten für alle Systeme, die der im ersten Satz formulierten Beschreibung der Verbundprofile entsprechen, also auch für Profile aus Messing, Stahl und anderen Metallen.

Projektinformationen


Projektleiter:
-

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Thomas Einfeldt
Dr.rer.nat. Franz Feldmeier
Dipl.-Ing. (FH) Rudolf Heinrich
Dipl.-Ing. Josef Schmid
Dipl.-Ing. (FH) Werner Stiell

Projektlaufzeit:
Dezember 1984

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