Im Rahmen eines Forschungsprojektes hat die Firma Glutz mit der Berner Fachhochschule BFH einen neuen Beschlag für mechanische und mechatronische Schließsysteme zum Einsatz in energieeffizienten Häusern entwickelt.
I Bei immer dichteren Gebäudehüllen stellen konventionelle Beschläge und Schließsysteme bezüglich der Funktionssicherheit zunehmend eine Schwachstelle bei energieeffizienten Bauten dar. Bei den heutigen Schließsystemen ist infolge von Undichtigkeiten und ihrer Wirkung als Wärmebrücke eine erhöhte Kondensatbildung durch Luftströmungen oder durch den Temperaturverlauf im Querschnitt zu beobachten. Dies beeinträchtigt zum einen die Funktionssicherheit der elektronischen Bauteile, zum anderen treten an den Schließsystemen Korrosionsschäden auf. Zusätzliche Schadensbilder ergeben sich durch die Einwirkung der Feuchte auf die holzbasierten Werkstoffe der Türen.
Die relevanten Prüfnormen beinhalten zudem keine speziellen Vorgaben im Hinblick auf die Schließsysteme. Auch bei der klassischen Blowerdoormessung wird das Schließsystem beziehungsweise die Eingangstür nicht berücksichtigt, da in der Regel der Ventilator in der Öffnung der Eingangstür eingebaut wird.
Die Firma Glutz entwickelte im Rahmen dieses Forschungsprojekts, das durch die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) gefördert wurde, mit der Berner Fachhochschule BFH einen neuen Beschlag für mechanische und mechatronische Schließsysteme, bei dem diese Probleme deutlich reduziert wurden. Das entwickelte Schließsystem verbessert die thermischen Eigenschaften, verringert die Luftdurchlässigkeit und erhöht die Prozesssicherheit der elektronischen Bauteile und die Schlagregendichtheit.
Intensive Mess- und Testphase
Um möglichst realistische Prüfbedingungen zu erhalten, wurden die zu prüfenden Beschläge in eine Tür eingebaut. Außerdem wurden Feldtests an zwei bewohnten Einfamilienhäusern durchgeführt. Neben einem Minergie-P-Haus mit mechanischer Lüftung wurde auch ein Haus mit den gleichen Dämmwerten, jedoch ohne mechanische Lüftung untersucht. In diesen beiden Gebäuden wurden während der Heizperiode über mehrere Monate sämtliche relevanten Klimadaten im Haus und im Außenbereich erfasst.
Am Beschlag wurden an verschiedenen Stellen Temperatur und Feuchtigkeit gemessen, um die Wechselwirkung zwischen den Umgebungsbedingungen und den Messwerten am Schließsystem zu analysieren. Zusätzlich wurde auch die Druckdifferenz zwischen Innen- und Außenbereich gemessen, da im Laufe der Voruntersuchungen in der Klimakammer der große Einfluss der Konvektion erkannt wurde.
Die Gefahr für eine Auffeuchtung im Bereich des Schließsystems besteht dann, wenn warme, feuchte Luft durch einen Überdruck im Gebäude nach außen strömt und an kalten Stellen kondensiert. Bei einem Innenklima von 20 °C, einer relativen Luftfeuchte von 54 %, einer Außentemperatur von 0 °C sowie einem Überdruck im Innenraum von 4 Pa beträgt das Auffeuchtungspotenzial in den untersuchten Beschlägen 0,9 g Wasser pro Stunde. Das ist ungefähr so, wie wenn man jeden Tag ein Schnapsglas voll Wasser in den Beschlag einfüllen würde. Um den Einfluss der Konvektion besser untersuchen zu können, wurde eine spezielle Prüfeinrichtung entwickelt, mit der es möglich ist, den Beschlag mit Druckdifferenzen von 2 bis 150 Pa zu belasten und die durch diese Druckdifferenz verursachte Luftströmung durch den Beschlag zu messen. Gleichzeitig kann die Prüfeinrichtung verwendet werden, um Differrenzklimaversuche in der Klimakammer mit Differenzdruck zu überlagern.
Problem erkannt, Beschlag entwickelt
Auf Basis der Ergebnisse testeten und optimierten die Projektmitarbeitenden mehrere Prototypen. Raumseitig wurden am Türblatt, am Innenschild und an den Wärmebrücken des Beschlags Temperaturerhöhungen zwischen 1 K und 3 K realisiert.
Die Luftdurchlässigkeit der Schließsysteme wurde bei Differenzdrücken von 2 Pa bis
150 Pa um den Faktor 20 bis 25 verringert. Durch die massive Verringerung der Luftdurchlässigkeit der Schließsysteme konnte die Kondensatbildung im Beschlag auch dann verhindert werden, wenn die Differenzklimaversuche durch Überdruck auf der Raumseite überlagert wurden. Auch die Schlagregendichtheit wurde mit dem neuen Beschlag markant verbessert. Bis zu einem Prüfdruck von 150 Pa dringt kein Wasser mehr bis zu den elektronischen Bauteilen sowie den Bohrungen und Fräsungen im Türblatt vor.
Das Schließsystem stellt eine Verbesserung zu konventionellen Systemen dar und bietet eine Lösung für energieeffiziente Gebäude. Daneben eignet sich der Beschlag auch für Bereiche mit speziellen Anforderungen wie z. B. Staub, Druck usw. (sk/Quelle: BFH) I
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