Forschungsprojekt - Innovative Verbundfensterkonstruktionen mit geklebten Glaselementen

 


Ausgangssituation

Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurden grundlegende Untersuchungen zu Eigenschaften von Verbundfenstern hinsichtlich
  • Wärmeschutz,
  • sommerlichen Wärmeschutz (Sonnenschutz) und
  • solaren Energiegewinnen
durchgeführt. Die wärmetechnischen Untersuchungen basieren dabei hauptsächlich auf Berechnungen nach den europäischen Normentwürfen prEN 673 und prEN 10077. Die solaren Energiegewinne für verschiedene Verglasungsaufbauten wurden nach DIN 67507 und in in-situ-Messungen ermittelt. Die Eigenschaften hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes wurden über Laboruntersuchungen sowie in-situ-Messungen untersucht.

Zur Untersuchung des sommerlichen Wärmeschutzes wurde im Rahmen des Projektes ein Laborprüfstand aufgebaut. Dieser erlaubt durch den Einsatz einer Ulbrichtkugel mit einem Durchmesser von 1,25 m die Charakterisierung von lichtlenkenden und lichtstreuenden Elementen. Damit konnten für verschiedene Verglasungsaufbauten in Verbindung mit unterschiedlichen Sonnenschutzvarianten Kennwerte ermittelt werden.

Die Untersuchungen zeigen deutlich, daß Sonnenschutzelemente, die im Verbundfenster integriert sind, in ihrer Wirksamkeit nahe an außenliegendem Sonnenschutz liegen und wesentlich besser als innenliegende Elemente sind.

Der zweite Schwerpunkt des Projektes lag in der Umsetzung von Verbundfensterkonstruktionen, welche auf den Erkenntnissen aus den Grundlagenuntersuchungen basieren. Zusätzlich zu den funktionellen Eigenschaften Wärmeschutz und Sonnenschutz sollte dabei die Technik der geklebten Glaselemente zum Einsatz kommen. Durch das Aufkleben der äußeren Glasscheibe kann eine direkte Bewitterung des Holzes am Flügelrahmen verhindert werden.

Drei Konstruktionsvarianten wurden umgesetzt:
  • Variante 1 mit optimiertem Wärmeschutz zum Einsatz im Projekt „Das Rosenheimer Haus"
  • Variante 2 mit konstruktiv und funktionell optimierten sommerlichen Wärmeschutz
  • Variante 3 mit flächenbündiger Glasaußenfläche zum Einsatz in Ganzglasfassaden
Variante 1 und Variante 3 befinden sich bereits in den jeweiligen Gebäuden und werden somit nach der praktischen Tauglichkeit untersucht. Variante 2 liegt als Prototyp vor und soll zur Produktionsreife weiterentwickelt werden.

Zielsetzung

Das Projekt demonstriert die breite Einsatzmöglichkeit und die hervorragenden technischen Eigenschaften von Verbundfenstern. Durch die Trennung der eigentlichen Wetterschutzebene von der Wärmeschutz- bzw. Sonnenschutzebene sind eine Vielzahl von Variationen konstruktiver und funktioneller Art möglich. Zukünftige Anforderungen an den Wärmeschutz von Fenstern lassen sich mit Verbundfenstern erfüllen. k-Werte für das gesamte Fenster von 1,0 W/(m2 .K)) wurden im Projekt realisiert. Gleichzeitig lassen sich durch den integrierten Sonnenschutz Gesamtenergiedurchlaßgrade von unter 0,1 erreichen, was einer Abschwächung der eingestrahlten Sonnenenergie auf ca. 10 % bis 20 % entspricht.

Durch die Abdeckung des äußeren Flügels und des Blendrahmens lassen sich deutliche Verbesserungen hinsichtlich von Wartungsintervallen erzielen. Gleichzeitig können andere bauphysikalische Anforderungen wie Schallschutz, Tauwasserfreiheit, Behaglichkeit durch hohe Oberflächentemperaturen sowie Luft- und Schlagregendichtheit erfüllt werden.

Das Verbundfenster stellt somit eine vielversprechende Konstruktionsvariante für zukünftige Fenstergenerationen dar und kann sich insbesondere durch die Funktionsvielfalt gegenüber anderen Fensterkonstruktionen hervorheben.

Projektinformationen


Projektleiter:
-

Projektmitarbeiter:
Konrad Huber
Norbert Sack
Martin Götz
Frank Stengel
Harald Krause
Josef Schmid

Projektlaufzeit:
Oktober 1998