Forschungsprojekt - Dauerhaftigkeit von geklebtem Isolierglas (DAGI)

Einsatz von geklebten Verglasungen im Fensterbau – Einfluss von innovativen Techniken auf die Dauerhaftigkeit von Mehrscheiben-Isolierglas


Ausgangssituation

Die tragende Klebung von Mehrscheiben-Isoliergläser zum Rahmen („direct glazing") ist in letzter Zeit von vielen Herstellern aufgrund verschiedener Vorteile bei allen Rahmenmaterialien aufgegriffen worden. Bezüglich der Klebetechnik wurden in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von Forschungsprojekten und Firmenunter­suchungen durchgeführt. Dabei stand stets die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit der Glas-Rahmenklebung an Fenstern und Fassaden im Vordergrund. Die Erkenntnisse belegen, dass es sich dabei um eine dauerhafte Technik handelt, die mit einer Vielzahl von Parametern an die jeweiligen Erfordernisse des Fenstersystems und Herstellprozesses angepasst werden kann.

Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Einfluss von verschiedenen Grundkonstruktionen von Klebesystemen auf die Dauerhaftigkeit von Mehrscheiben-Isolierglas zu untersuchen. Die Untersuchungen ermög­lichen ein Aussage über die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit des Glases. Die Ergebnisse erlauben eine Eingrenzung auf sinnvolle Kombinationen. Somit sollen später auftretende Schäden vermieden werden, die Auswirkungen auf
  • die Wärmeschutz-Funktion des Glases (Gasverlust, Zerstörung der Low-e-Schicht),
  • die visuelle Beschaffenheit des Glases (Feuchtigkeit im Scheiben­zwischenraum) und
  • die Dauerhaftigkeit und Nutzungssicherheit des Fensters generell haben.


Ergebnisse

Es wurde untersucht, inwieweit sich verschiedene Konstellationen bzgl.
  • Klebeart (Dichtstoff oder Klebeband), Anordnung der Fuge, Glasauf­bau und sekundäre Dichtstufe des Glasrands
auf die Dauerhaftigkeit des Mehrscheiben-Isolierglases auswirken. Dazu wurden die Probekörper mittels einer klimatischen Belastung gemäß DIN EN 1279-2 künstlich gealtert. Einflüsse aus dynamischen Belastungen, wie sie im alltäglichen Gebrauch bzw. Fehlgebrauch des Fensters auftreten, wurden ebenfalls simuliert. Die abweichend zu den Prüfnormen vergrößerten Abmessungen der Scheiben, ggf. ergänzt durch Zusatzgewichte, führen zu Belastungen durch das Eigengewicht entsprechend praxisüblicher Flügelabmessungen. Auf die lastabtragende Klotzung und die Verstärkung der Flügelprofile wurde verzichtet. Zum einen kann in der Praxis nicht immer davon ausgegangen werden, dass die Klotzung alle Lasten ableitet, zum anderen würde ein möglicher Verzicht auf diese Maßnahmen die Wirtschaftlichkeit der geklebten Systeme verbessern. Daraus resultieren allerdings Verlagerungen der aussteifenden Wirkung auf die Glasscheibe und bewirken damit eine Erhöhung der Lasten auf den Randverbund. Nach durchgeführter Belastung wurden diese mittels der Analyse von
  • Gasverlustrate
  • Gaskonzentration
  • Trocknungsmittelbeladung
  • der geometrischen Verformung an den MIG
verglichen. Die Einzelwerte von insgesamt 110 Messungen wurden gegenübergestellt und ausgewertet, dabei konnten zusammenfassend folgende wesentliche Erkenntnisse gewonnen werden:
  • Die Art der Klebetechnik („weich"/elastisch, „hart"/steif) und die Fugenausbildung und -anordnung haben kaum einen Einfluss auf die Größe der ermittelten Kennwerte.
  • Das Material der sekundären Dichtstufe hat keinen großen Einfluss auf die Kennwerte Gasverlustrate, Trocknungsmittel-Beladung und Gaskonzentration.
  • Es lagen große Unterschiede bei der Verformung zwischen Polysulfid und Polyurethan als sekundäre Dichtstufe vor.
  • Die Verformung des Randverbundes bei fehlender, lastabtragender Klotzung würde sich dabei ohne Begrenzung bis zum Versagen der Dichtstufen fortsetzen (außer bei der Falzgrundklebung). Die Absenkung der Scheiben wird dabei so groß, dass eine erhebliche optische Beeinträchtigung der MIG vorliegt und für die eingesetzten Dichtstoffe eine erhöhte UV-Belastung zu erwarten ist. Bei weiter­gehender Scherbelastung der primären Dichtstufe liegt die Gefahr des Abrisses des Butyls vor (außer bei der Falzgrundklebung).

Bei den Untersuchungen konnten keine Anzeichen festgestellt werden, dass die Verglasung mittels einer umlaufenden Klebung des Glases zum Flügel­rahmen („direct glazing") negative Auswirkungen auf die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit des MIG hat. Trotz der breit angelegten Untersuchun­gen an praxisüblichen Glas- und Rahmensys­temen kann nicht end­gültig ausgeschlossen werden, dass sich davon stark unterscheidende Systeme abweichend verhalten.

Projektinformationen


Projektleiter:
Dipl.-Ing. (FH) Ingo Leuschner

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Christian Hübner Dipl.-Ing. (FH) Karin Lieb

Projektlaufzeit:
05/2008 bis 05/2010

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Projektpartner