Im Zuge der Novellierung der Energieeinsparverordnung ist auch die Isolierglasbranche aufgefordert, ihren Anteil zum Gesamt-U-Wert von Fenster und Fassade beizutragen. Die Entwicklung von Dreifach-Isolierglas mit einem Optimum an Wärmedämmung und Energieeintrag war dazu der richtige Schritt. Aber wie steht es mit den zahlreichen weiteren Funktionen und Eigenschaften? Dipl.-Ing. Karin Lieb blickt über den U-Wert-Tellerrand.
Durch die schon lange vorhandenen Kenntnisse bei den Glasherstellern bezüglich der Vorzüge ihres Produkts, der vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten von vorhandenen Beschichtungen, Aufbauten und Gasfüllungen, ist eine Optimierung der Ug-Werte mittels Dreifach-Mehrscheibenisolierglas schnell umgesetzt worden. Die Entwicklung vom Einfachglas zum heutigen Produkt wird in Bild 1 deutlich. Die angedeutete Entwicklung zum Vakuumglas steckt aber noch im Entwicklungsprozess und ist kurzfristig im Produktionsmaßstab noch nicht verfügbar.
Produktionsqualität und Dauerhaftigkeit
Der erste Aspekt ist die Verglasung im Fensterfalz durch den Fensterbauer und Glaser. Bedingt durch die Natur des Dreifachglases sind hier fertigungsbedingte Unwägbarkeiten zu beachten:
- Der Scheibenversatz von drei Scheiben muss in vertretbaren Grenzen gehalten werden
- Die Lastabtragung darf nicht partiell über nur eine Glaskante erfolgen
- Die beiden Abstandhalterrahmen sollten weitgehend deckungsgleich aufgesetzt werden
- Die Dichtstoffvorlage des äußeren Dichtstoffs muss in der Lage sein die höheren Anforderungen, resultierend aus dem Innendruck, schadfrei aufzunehmen
- Der unterschiedliche Grad der Verpressung der beiden Scheibenzwischenräume (einmal verpresst/zweimal verpresst) muss zum einen in der Lage sein, die Toleranzen in der Gesamtdicke einzuhalten, zum anderen, die Gasdichtigkeit beider Scheibenzwischenräume gleichmäßig zu gewährleisten.
Die Auswirkungen, die aus den auftretenden Toleranzen resultieren können, sind:
- Glasbruch durch zu hohe Kantenbelastung der Einzelscheibe
- Überforderung der Verglasungsklötze durch zu hohe Linienlasten
- Die zur Verfügung stehende 12 mm Überdeckung durch die Glashalteleiste bzw. den Falzüberschlag in handelsüblichen Fenstersystemen reicht nicht aus, um den Randverbund abzudecken.
Bisher liegen von Seiten der Glashersteller, Verbände und Prüfinstitute keine abgestimmten Vorgaben für die erträglichen Toleranzen vor, da Dreifachglas in der Fertigung bisher weitgehend wie Zweifachglas behandelt wird.
Dies trifft auch auf die Nachweisverfahren nach der europäischen Produktnorm zu. EN 1279 fordert Basisprüfungen für den „repräsentativen Probekörper“ und spricht von „Mehrscheiben-Isolierglas“. Die Auswahl, wie viele Scheiben dabei gemeint sind, wird im Level 3 dem Hersteller überlassen.
Für die Dauerhaftigkeit und somit die Isolierglaslebensdauer sind folgende Faktoren, die vom Isolierglasrandverbund abhängen, von großer Bedeutung:
- Es darf aufgrund des Konzentrationsgefälles (außen feuchte Luft – im SZR trockene Luft, Druckunterschiede) kein Wasserdampf in nennenswerten Mengen in den Scheibenzwischenraum eindringen.
- Bei gasgefüllten Isoliergläsern (Argon, Krypton) darf das Füllgas nicht entweichen. Hier schreibt die europäische Produktnorm EN 1279-3 eine Gasverlustrate von unter 1 % pro Jahr vor. Das Isolierglas ist als System hermetisch abgeschlossen. Daher reagiert das eingeschlossene Gasvolumen auf die Temperatur im Scheibenzwischenraum, barometrische Druckunterschiede (Hochdruck, Tiefdruck) und Druckdifferenzen zwischen Produktionsort und Einbauort.
Die Höhe der Belastung auf den Randverbund des Isolierglases durch den Druck im Scheibenzwischenraum hängt auch vom Aufbau des Isolierglases ab. Dabei spielen folgende Faktoren eine Rolle:
- Glasdicke
- Scheibenzwischenraum
- Absorption der Scheiben bzw. Beschichtung und damit Temperatur im Scheibenzwischenraum.
- Scheibenabmessung.
Folgende Einflussfaktoren bewirken hohe Randverbundbelastungen und sind somit ungünstig:
- Kleine Isolierglasabmessungen
- Große Scheibendicken
- Große Scheibenzwischenräume.
Speziell der Scheibenzwischenraum kann vom Isolierglashersteller geeignet gewählt werden, um die Randverbundbelastung zu minimieren.
Der Scheibenabstand/Scheibenzwischenraum sollte möglichst gering gewählt werden. Das ift und der Bundesverband-Flachglas sowie die RAL-Gütegemeinschaft empfehlen daher einen Scheibenzwischenraum von 2 x 12 mm. Dies ist ein Aufbau, der sich in der Praxis unter Berücksichtigung aller Einflüsse als weitgehend praxistauglich erwiesen hat.
Große Scheibenzwischenräume von 2 x 20 mm bergen, neben dem Risiko eines Glasbruchs bei kleinformatigen Scheiben, auch das deutlich erhöhte Risiko einer verkürzten Isolierglas-Lebensdauer aufgrund einer erhöhten Randverbundbelastung durch Klimalasten. Weiterhin ist nicht mehr sichergestellt, dass die Normforderung an die Gasverlustrate von weniger als 1 % pro Jahr eingehalten wird.
Absturzsicherung (TRAV)
Die Technische Regel für absturzsichernde Verglasungen (TRAV, 2003-01) nennt in den Anwendungsbedingungen „Mehrscheiben-Isolierglas“, somit kann die Angabe in der Art ausgelegt werden, dass die Anwendung nicht auf zwei Scheiben begrenzt ist. Demgegenüber steht, dass in Tabelle 2, Glasaufbauten mit nachgewiesener Stoßsicherheit, nur Zweischeiben-Aufbauten beschrieben werden, die mehrmals überprüft und durch Prüfbericht bestätigt wurden. Unter diesen Voraussetzungen konnten die Ergebnisse als allgemeingültig ins Regelwerk übernommen werden.
In einer Versuchsreihe, angelehnt an gängige Zweischeiben-Aufbauten, werden Dreischeiben-Aufbauten auf ihr Verhalten im Pendelschlagversuch nach EN 12600 überprüft. Ziel ist es, auf Basis der Versuchsergebnisse mit erhöhter Probekörperanzahl eine Ergänzung der TRAV, Tabelle 2, für Dreifach-MIG beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) zu erreichen.
Momentan muss für den Einsatz von Dreifach-MIG in absturzsichernden Verglasungen der Kategorien A, C2 und C3 eine Zustimmung im Einzelfall oder allgemeine bauaufsichtliche Zulassung beantragt werden.
Schalldämmende Eigenschaften
Eine weitere, häufig geforderte Sonderfunktion von Verglasungen sind die schalldämmenden Eigenschaften.
Wenn zusätzlich zu den guten Ergebnissen der Verbesserung des Ug-Werts durch die Erhöhung der Masse auch eine signifikante Verbesserung des Schalldämmwertes erreicht werden könnte, wäre dies ein sicher günstiger Nebeneffekt. Messreihen im Schalllabor des ift Rosenheim haben ergeben, dass die Verbesserung leider nicht im gleichen Maße steigt wie das Flächengewicht.
Der Schall hat hier seine eigenen Gesetze. Tabelle 3 zeigt exemplarisch ausgesuchte Vergleiche von Prüfergebnissen, entnommen aus dem ift-Archiv. Die Rw-Werte beziehen sich immer auf das Prüfmaß 1,23 x 1,48 m, also auf die Abmessungen, die auch den Tabellenwerten der EN 14351-1, Tabellen im Anhang B, zugrunde liegen. Vergleichend ist die signifikante Verbesserung der Ug-Werte mit den im Bild beschriebenen Parametern dargestellt.
Fazit
Wenn Dreifach-Isolierglas oder höher dämmende Mehrfachaufbauten zum generell einzusetzenden transparenten Bauteil in unseren Fenstern und Fassaden werden, müssen auch die Kenntnisse über weitere Funktionen, die an das Glas gestellt werden, ermittelt und veröffentlicht werden, um dem Hersteller und Endkunden die Möglichkeit zu geben auch über den „U-Wert-Tellerrand“ zu schauen. Eine sukzessive Ergänzung der Anwendungstabellen und technischen Regelwerke um die Erfordernisse des „mehr als Zweifach-MIG“ ist notwendig.
Auch die Verglasungs- und Beschlagstechnik ist hinsichtlich der stark steigenden Flügelgewichte in ihrer Entwicklung gefragt. ■
ift Rosenheim
83026 Rosenheim
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