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Weniger ist mehr

Bauelemente
Weniger ist mehr

Unsere Fenster werden immer schwerer. Welche Möglichkeiten gibt es, um den mit Dreifachglas einhergehenden hohen Glasgewichten entgegenzuwirken? Georg Stoers gibt einen Überblick über Dünngläser und Co.

Georg Stoers

Die Grenzen der Physik lassen sich einfach nicht überwinden. Bei Zweifachisolierglas ist das Limit bei einem Wärmedurchgangskoeffizienten (Ug-Wert) von 1,0 W/m2K erreicht. Um die aktuellen gesetzlichen Wärmeschutzanforderungen zu erfüllen, ist dieser Wert ausreichend, nicht aber für die zukünftigen Vorgaben. Schon ab Januar 2021 sollen im Privatbau laut der im Jahr 2010 in Kraft getretenen EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (Directive on Energy Performance of Buildings – EPBD) in der Europäischen Union nur noch »nearly zero-energy-buildings« gebaut werden, Gebäude also, die nahezu keine externe Energiezufuhr mehr benötigen. Für neue Gebäude, die von Behörden als Eigentümer genutzt werden, gilt diese Vorgabe bereits zwei Jahre früher. Da schlecht gedämmte Bestandsgebäude großen Anteil am hohen Gebäudeenergieverbrauch haben, müssen auch hier bei größeren Sanierungen und Anbauten die für Neubauten geltenden Mindestvorgaben für den Wärmeschutz erfüllt werden. Auch Isolierglas muss künftig noch deutlich bessere Werte erreichen.
Die Glasbranche setzt darum verstärkt auf Dreifachisoliergläser. Mit U-Werten von bis zu 0,5 W/m2K wurden diese Funktionsgläser in der Vergangenheit meist in Passivhäusern verbaut. In den letzten fünf Jahren ist der Absatz allerdings sprunghaft gestiegen, denn immer mehr Bauherren setzen bei der Verglasung auf Energieeffizienz – auch wenn ihre Gebäude kein Passivhausniveau erreichen.
Parallel dazu setzt sich im Privat- wie im Objektbau der Trend zu immer größeren Scheiben fort. Architekten und Bauherren wünschen für ihre Gebäude maximalen Tageslichteinfall und ein Höchstmaß an Außenbezug. Im Winter sollen die Glasflächen zudem solare Zugewinne sichern.
Höhere Scheibengewichte
Beide Trends stellen für die Isolierglashersteller grundsätzlich kein Problem dar. Das Know-how und die Technologie für die Herstellung entsprechender Produkte sind vorhanden. Auch die Problematik der Klimalasten (Sog- und Druckwirkung auf Scheiben und Randverbund), die bei Dreifachglas aufgrund des größeren Scheibenzwischenraumvolumens verstärkt auftritt, sind beherrschbar. Problematisch ist jedoch das steigende Gewicht der Gläser. Zum Vergleich: Eine Scheibe mit einer Größe von einem Quadratmeter, 2 x 4 mm Scheiben und 16 mm Zwischenraum, hat ein Gewicht von 20 Kilogramm. Dasselbe Format im Aufbau 4/12/4/12/4 wiegt bereits 30 Kilogramm. Das hat weitreichende Auswirkungen. Die Isolierglasbetriebe müssen ihre Abläufe auf die schwereren Scheiben ausrichten, der Transport verteuert sich. Die Beschlaghersteller müssen extrem belastbare Lösungen bereitstellen, die dabei jedoch möglichst filigran wirken sollen. Schon jetzt gerät die Beschlagtechnik bei diesem Spagat zwischen den Anforderungen an ihre Grenzen. Hinzu kommt, dass auch die Rahmenprofile den hohen Gewichten angepasst werden müssen.
Für Fenstermonteure bedeutet Dreifachisolierglas eine erhebliche Mehrbelastung. Die Gewichte sind enorm. Besonders im Altbau, wenn keine technischen Hilfsmittel einsetzbar sind, werden die Mitarbeiter deutlich stärker beansprucht als früher. Wenn Sie Pech haben, handelt es sich auch noch um Schallschutz- oder Einbruchschutzgläser, dann sind die Scheibengewichte noch höher. Verschärft werde die Situation zusätzlich durch die Gewichtszunahme bei den thermisch optimierten Rahmenprofilen.
Dünngläser als Lösungsansatz
Angesichts dieser Problematik arbeiten Glasindustrie, Isolierglashersteller und Forschungsinstitute intensiv an Lösungen. Ihr Ziel ist, das Scheibengewicht zu reduzieren, ohne dabei die energetische Funktionalität zu reduzieren.
Die seit Jahren laufende Entwicklung von leichten, hoch dämmenden Vakuumgläsern ist noch nicht so weit fortgeschritten, dass sie im klassischen Fenster- und Fassadenbau eingesetzt werden kann. Praktikabel ist der Einsatz der sehr dünnen Gläser aber bereits in Dachflächenfenstern in Standardgrößen. Ein anderer Lösungsansatz sind leichte, transparente Kunststofffolien und -platten, die die mittlere Scheibe des Isolierglases ersetzen sollen. Ob sich diese Technologie in der Breite durchsetzen wird, ist abhängig von der Praktikabilität und Dauerhaftigkeit der Produkte sowie von ihrer Akzeptanz bei den Endkunden.
Am erfolgversprechendsten scheint der Einsatz von Dünngläsern zu sein. iPads und Smartphones werden heute über Touchscreens aus dünnem Glas bedient. Auch im Baubereich könnte sich die Entwicklung beschleunigen. Es werden bereits Fenster angeboten, die nicht mehr aus drei mal 4 mm, sondern aus drei mal 3 mm starken, wärmebehandelten Scheiben gefertigt sind. Damit sinkt das Gewicht um ein Viertel. Und es geht noch dünner. In der Isolierglasbranche laufen bereits Versuche mit gehärteten Gläsern im Aufbau 3/2/3 mm. Der Maschinenbauer Lisec erhielt jüngst für eine spezielle Vorspanntechnik den Österreichischen Staatspreis 2012 in der Kategorie »Forschung und Innovation«. Sie ermöglicht es, flexible und robuste Gläser von nur 2 mm Dicke ohne optische Distorsionen herzustellen. Die Dünngläser eignen sich laut Unternehmen hervorragend für den Einsatz in der modernen Architektur.
Kritiker verweisen beim Thema Dünngläser im Isolierglas auf das erhöhte Bruchrisiko der Scheiben. Ihr Einwand: Die Gläser würden zwar durch die geringere Dicke der Einzelscheiben leichter, aber gleichzeitig steige das Kantenbruchrisiko. Befürworter hingegen verweisen auf die höhere Belastbarkeit der thermisch gehärteten Gläser.
Forschungsprojekt gestartet
Um die Möglichkeiten der Gewichtsreduzierung von Mehrscheiben-Isolierglas auszuloten, hat das IFT Rosenheim gemeinsam mit dem Bundesverband Flachglas das Forschungsprojekt »Energieeffizientes Mehrscheiben-Isolierglas – Untersuchungen von technischen Maßnahmen zur Reduzierung des Flächengewichtes« gestartet. Bestandteil des Projektes ist u.a. ein Bemessungsprogramm für Isoliergläser mit Aufbau dreimal 3 mm.
Hinsichtlich der relevanten Werte Wärmeschutz (Ug-Wert), Gesamtenergiedurchlass (g-Wert) und Lichtdurchlässigkeit (tV) entsprechen Isoliergläser aus Dünngläsern weitestgehend den Werten herkömmlicher Dreifachisoliergläser. Und auch beim Schallschutz lässt sich durch Schallschutzfolien oder unterschiedliche Glasdicken ein hohes Schutzniveau erreichen.
Während die Fachwelt noch intensiv über Vor- und Nachteile des Einsatzes dünnerer Gläser diskutiert, preschen vereinzelte Isolierglashersteller im Wettbewerb um optimierte Dämmwerte voran. Schon jetzt findet man im Internet Hinweise auf Vierfachisolierglas, das mit 3 mm dicken Gläsern einen Ug-Wert von 0,3 W/m2K erzielen soll. Eine fragliche Entwicklung, denn mit diesem Aufbau landet man wieder beim Ausgangsproblem. Die Vierfach-Scheibe ist genau so schwer wie ein heute übliches Dreifach-Glas mit Standardaufbau.

Hintergrund »Marktanteil wird auf 90 Prozent steigen«

Dreifach-IIsoliergläser sind auf dem Weg zum Standardprodukt.
Im Zeitraum von 2008 bis 2011 wuchs der Anteil der Dreifachgläser am Isolierglas-Gesamtabsatz in Deutschland laut Angaben des Bundesverbandes Flachglas e.V. von rund 10 Prozent auf über 50 Prozent. Schon für das laufende Jahr 2012 erwartet der Verband einen Anteil von etwa 60 Prozent. Und der Aufwärtstrend wird sich weiter fortsetzen. »Wir sind davon überzeugt, dass der Marktanteil auf über 90 Prozent wächst. Forciert wird diese Entwicklung durch die kommende Energieeinsparverordnung (EnEV), die vermutlich Dreifach-Isolierglas vorschreiben wird«, erklärt Dipl.-Oec. Jochen Grönegräs, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Flachglas und Geschäftsführer der Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas.
Einen sehr hohen Marktanteil und ähnliche Entwicklungsperspektiven wie in Deutschland haben Dreifachscheiben in Schweden und Finnland sowie in Österreich und der Schweiz. Angesichts der aktuellen Entwicklung ist sich die Fachwelt einig: Zumindest in Mittel- und Nordeuropa wird der Dreifachaufbau bei Isoliergläsern sukzessive Standard werden.
Georg Stör

Messe Glasstec 2012
Mit welchen Lösungen die Glasbranche im Segment die Herausforderungen der Zukunft meistern will, wird auf der Messe Glasstec 2012 zu sehen sein. Die Weltleitmesse der Glasbranche findet vom 23. bis 26. Oktober 2012 in Düsseldorf statt.
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