Forschungsprojekt - Innovative Rahmenverbindungen für Holzfenster

Entwicklung und Untersuchung innovativer Rahmenverbindungstechniken für Holzfenster


Ausgangssituation

Holz ist der älteste Rahmenwerkstoff für Fenster und hat in der bisherigen Entwicklung verschiedene Stufen durchlaufen. Sowohl die Anforderungen an das Fenster als auch die Technik zur Herstellung der Fenster haben sich in den letzten Jahrzehnten wesentlich verändert. Aus dem einfachen Funktionselement wurde ein Bauteil, an das hohe technische und ästhetische Anforderungen gestellt werden. Trotz grundlegender Entwicklungen sind aber die wesentlichen Konstruktionselemente des Holzfensters erhalten geblieben. Durch diese Tatsache geraten Holzfensterkonstruktionen an die Grenzen der Anpassung der gestiegenen Anforderungen unserer Zeit. Details der Konstruktionen werden deshalb ohne grundsätzliche Veränderungen nicht mehr beherrschbar sein.

Die Problematik liegt dabei in deutlich gestiegenen Anforderungen an die Eigenschaften des Fensters und der zunehmenden Schadensentwicklung bei heutigen Holzfensterkonstruktionen, die in der Regel von gleichen Schwachpunkten ausgeht. Gestiegene Anforderungen sind vor allem in den Bereichen:
  • Wärmeschutz, Dichtheit,
  • Schallschutz,
also in bauphysikalischen Eigenschaften, zu verzeichnen. Alle bisherigen und auch die Anforderungen der nahen Zukunft werden mit heutigen Holzfensterkonstruktionen zwar erfüllbar sein, jedoch z. B. für den Einsatz in Passivhäusern sind wärmetechnisch deutlich verbesserte Konstruktionen erforderlich.

Durch den Einsatz von wärmetechnisch verbesserten Profilen werden unter anderem auch neue Rahmenverbindungen erforderlich sein. Die Analyse von Gutachten der letzten 10 Jahre hat gezeigt, dass mehr als 80 % aller Schäden am Holzfenster von den Rahmenverbindungen ausgehen, so dass es wichtig erscheint, dieses Konstruktionselement für eine zukünftige Entwicklung der Holzfenster aufzuarbeiten und entsprechende Beurteilungskriterien zu erstellen.

Die Aufnahmemenge der Feuchtigkeit ist holzartenabhängig, Feuchtigkeitsschwankungen im Holz führen zu einer sehr hohen Belastung von Rahmenverbindungen, die nach dem heutigen Kenntnisstand durch plastische Verformung des Holzes offene Verbindungen mit sich bringen. Die Fenstergröße und die damit verbundenen Rahmenbreiten verstärken das Problem, weil das Absolutmaß der Verformung proportional mit der Breite wächst.

Zielsetzung

Der Schwerpunkt des Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung von geeigneten Rahmenverbindungen für die Einzelteilfertigung. Die Einzelteilfertigung ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Rahmenteile bereits vor der Rahmenmontage fertig profiliert und beschichtet werden. Im Anschluss an die Herstellung der einzelnen Rahmenkomponenten werden diese zu kompletten Fenstersystemen zusammengestellt. In einer weiteren Stufe ist dann zu prüfen, ob die Art der Verbindung in der Kombination mit dem Rahmenquerschnitt die geforderten Festigkeitswerte für eine funktionsfähige Rahmenverbindung ergibt.

Projektinformationen


Projektleiter:
-

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirtschaftsing. (FH) Erwin Friedl
Dipl.-Ing. (FH) Michael Freinberger
Dipl.-Ing. Peter Niedermaier

Projektlaufzeit:
Februar 2001

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