Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines hochw\u00e4rmeged\u00e4mmten, neuartigen Fenstersystems, in den gebr\u00e4uchlichen Ausf\u00fchrungen, wie Dreh – Kipp – Beschlag, Stulp- und T-Sprossen-Fenstern mit ent-sprechend w\u00e4rmeisoliertem Blendrahmen. Dieses neue, komplette Fenstersystem sollte mit einen W\u00e4rmedurchgangskoeffizienten kF R 0,8 W\/m\u00b2 K den W\u00e4rmeverlust der heute gebr\u00e4uchlichen Fenster mehr als halbieren.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenFolgende Arbeitsschritte waren notwendig, um das Projektziel zu erreichen:
\n–\tEntwicklungsplanung,
\n–\tPC – Simulationsprogramm WinISO,
\n–\tFestlegung der Materialien und Konstruktionsdaten,
\n–\tFestlegung der Fensterausf\u00fchrung,
\n–\tTechnische \u00dcbertragung der ermittelten Fensterausf\u00fchrungen,
\n–\tTechnische \u00dcbertragung der Blendrahmenausf\u00fchrungen,
\n–\tStatik von Fenster und Blendrahmen,
\n–\tKomplettierung der Fenstersysteme,
\n–\tEntwicklung der Beschlagaufnahmeprofile (BAP) u. der Beschl\u00e4ge,
\n–\tEntwicklung und Herstellung der Einzelteile f\u00fcr Prototypen,
\n–\tMontage und Pr\u00fcfung der Prototypen,
\n–\tHerstellung von kompletten Pr\u00fcffenstern mit Blendrahmen,
\n–\tPr\u00fcfungen und Baumusterzulassung.
\nIm Verlauf der Entwicklung wurden Ma\u00dfnahmen zur Verbesserung der W\u00e4rmed\u00e4mmung von Fenstern untersucht. Erprobt wurden evakuierte Glasscheiben in Gr\u00f6\u00dfe 1 x 1 m; evakuierte Hohlr\u00e4ume in den Blendrahmen, Ausf\u00fcllen der Blendrahmen mit evakuierten W\u00e4rmed\u00e4mmpaneelen sowie Vorsetzen von Vakuumpaneelen vor Fenster- und Blendrahmen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die zun\u00e4chst durchgef\u00fchrten Versuche und Entwicklungen mit evakuierten Glasscheiben und mit bis zu 8 evakuierten Hohlr\u00e4umen im Blendrahmen ergaben keine L\u00f6sungen. Die Scheiben, Gr\u00f6\u00dfe 1 x 1 m implodierten bereits ab Evakuierung des Zwischenraums auf 600 mbar. Die W\u00e4rmed\u00e4mmung konventionell ged\u00e4mmter Blendrahmen konnte mit den evakuierten Rahmen nur unwesentlich verbessert werden. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit derartiger Hohlr\u00e4ume ergibt sich aus der W\u00e4rmeleitung durch Strahlung und durch W\u00e4rmeleitung im Restgas, w\u00e4hrend die Konvektion aufgrund der geringen Dr\u00fccke kaum noch zu ber\u00fcck-sichtigen ist. Um diese Ausf\u00fchrung zu optimieren, wurden Berechnungen der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit bei verschiedenen Dr\u00fccken sowie mit und ohne Verspiegelung der Hohlr\u00e4ume durchgef\u00fchrt. Trotz dem Einsatz einer Dreischeibenverglasung mit dem sehr guten kV-Wert von 0,7 W\/m\u00b2 K und der sehr guten W\u00e4rme-d\u00e4mmung der einzelnen Vakuumkammern des Rahmens wurde f\u00fcr kF nur 1,50 W\/m\u00b2 K erreicht. Der Grund d\u00fcrfte in der ungen\u00fcgenden W\u00e4rmed\u00e4mmung im Bereich des Glaseinstandes sowie den W\u00e4rmebr\u00fccken zwischen den einzelnen Vakuumkammern liegen. Zus\u00e4tzlich wurden noch verschiedene Varian-ten berechnet, um Verbesserungen zu finden. Da jedoch auch die Fertigungstechnik f\u00fcr die Evakuierung der einzelnen Kammern und die dauerhafte Abdichtung problematisch und mit rel. hohen Kosten verbunden gewesen w\u00e4ren, wurde von weiteren Entwicklungsarbeiten in diesem Bereich abgesehen.<\/p>\n
Erst der Einsatz der Vakuum-D\u00e4mmpaneele erbrachte den gew\u00fcnschten Fortschritt. Ein derartiges Paneel besteht aus einem por\u00f6sen Kernmaterial, z. B. Kiesels\u00e4ure, das in einer Vakuumkammer in eine hoch gasdichte H\u00fcllfolie eingeschoben, evakuiert und verschwei\u00dft wird. Die W\u00e4rmeleitung einer derartigen Anordnung wird durch das eingeschlossene Gas und die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Kernmaterials bestimmt und betr\u00e4gt \u00db = 0,004 W\/m K. Nach Versuchen mit verschiedenen Formen und Einbaumethoden der Vakuumpaneele wurde eine Fensterausf\u00fchrung erarbeitet, bei der dem Fenster je Seite ein einziges Vakuumpaneel vorgesetzt wird, das sowohl den Fensterrahmen als auch den Blendrahmen \u00fcberdeckt. Dadurch ergab sich f\u00fcr die Fenster eine enorme Vereinfachung und Kostensenkung bei ausgezeichneter W\u00e4rmed\u00e4mmung. Anstelle von zun\u00e4chst 28 Paneelen je Fensterelement werden jetzt nur noch 4 Vakuumpaneele ben\u00f6tigt. Trotz W\u00e4rmeverlustzonen an den Befestigungen unten und oben sowie am Glas\u00fcberschlag wurde f\u00fcr diese Ausf\u00fchrung ein Wert kF< 0,8 W\/m\u00b2 K nachgewiesen. Diese Ausf\u00fchrung wurde durch das Passivhaus-Institut Darmstadt als Passiv Haus taugliche Komponente zertifiziert.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nObwohl die Entwicklung noch nicht abgeschlossen war, wurde ein vorl\u00e4ufiger Prototyp auf der Baumesse in M\u00fcnchen Bau 2001 M\u00fcnchen vom 16.01. bis 21.01.2001 ausgestellt, der sehr gro\u00dfes Interesse fand. Zur Messe wurde au\u00dferdem ein Prospekt hergestellt und verteilt. In dieser Schrift ist der Fensteraufbau, insbesondere der Einsatz der Vakuum - Paneele erl\u00e4utert. Au\u00dferdem sind verschiedene Einbauvorschl\u00e4-ge dargestellt. Als weitere Marketing - Ma\u00dfnahme wurde das neue Fenstersystem auf der Messe Erneuerbare Energien vom 17.02. bis 20.02.2001 in B\u00f6blingen ausgestellt. Mit einer Musterecke beteiligte sich Woschko Winlite GmbH an der Ausstellung Energie im M\u00e4rz 2001 in Innsbruck. Zus\u00e4tzlich erschienen seit Herbst 2000 zahlreiche Ver\u00f6ffentlichungen in bisher 10 verschiedenen Fachzeitschriften \u00fcber das neue Fenstersystem.\n\n\nFazit\n\nMit dem Entwicklungsvorhaben konnte gezeigt werden, dass die W\u00e4rmed\u00e4mmung von Verglasungen im kritischen Verglasungsrand- und im Rahmenbereich durch den Einsatz von Vakuumpaneelen erheblich verbessert werden kann. Dabei bleibt das gewohnte Aussehen der Fenster, insbesondere die Rahmenbreite, erhalten. Die W\u00e4rmed\u00e4mmung des kompletten Fenster ist mit einem W\u00e4rmedurchgangskoeffizienten kF = 0,79 W\/m\u00b2 K so hoch, das es sogar durch das Passiv Haus Institut Dr. W. Feist Darmstadt als Passiv Haus geeignete Komponente zertifiziert wurde. Um die hohe W\u00e4rmed\u00e4mmung des Fenstersystems durch den Einbau nicht zu verschlechtern, m\u00fcssen detaillierte Einbauhinweise f\u00fcr die verschiedenen Einbausituationen vorgegeben werden.\nDie Entwicklungsarbeiten konnten somit erfolgreich abgeschlossen werden.\nF\u00fcr das Fenstersystem liegen inzwischen zahlreiche Anfragen vor. Drei Neubauten werden z. Zt. mit dem neuen Fenstersystem ausger\u00fcstet. Lizenzverhandlungen mit einem gro\u00dfen Fensterhersteller stehen an.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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