Ein Team um Prof. Dipl.-Ing. Armin D. Rogall und Prof. Dipl.-Ing. Luis Ocanto hat an der Fachhochschule Dortmund ein neuartiges Fenstersystem entwickelt, um die Vorteile von Vakuumisolierglas (VIG) optimal zu nutzen.
Das Forscherteam der Fachhochschule Dortmund wollte mit dem Projekt Ultralight das Problem lösen, dass selbst kleinste Fenster aufgrund von Mehrfach-Verglasungen ein enormes Gewicht auf die Waage bringen. In einem früheren Forschungsvorhaben entwickelten Wissenschaftler bereits ein Ultraslim-Fenster, also ein besonders dünnes Fenster. Die Weiterentwicklung zielte darauf ab, ein Leichtbau-Fenstersystem unter Einsatz von glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und Vakuumisolierglas (VIG) als Endprodukt zu erhalten. Eine Herausforderung dabei bestand darin, den Wärmeschutz – den moderne, aber schwere Fenster mit einer Dreifach-Verglasung bieten – nicht außer Acht zu lassen.
Das ist den Forschern geglückt: Das entwickelte Ultralight-Fenster bietet Ug-Werte von 0,3 bis 1,1 W/m²K bei einer Dicke von sechs bis zehn Millimeter. Durch den Gewichtsvorteil des GFK sowie aufgrund der lediglich wenige Millimeter dicken Verglasung soll das Ultralight-Fenster die Mitarbeiter entlasten und führt zu weniger maschinellem Aufwand auf der Baustelle. Besonders zu spüren sei dies im Bestand.
Altbaufenster einfacher sanieren
Neben dem geringen Gewicht überzeugt GFK durch seine Korrosionsbeständigkeit, thermisch isolierenden Eigenschaften und die Langzeitstabilität. Raumseitige Rahmensichten von nur 40 Millimeter und die fassadenbündig abschließende Verglasung außen in Zusammenspiel mit der Energieeffizienz des Vakuumisolierglases sollen die energetische Sanierung von Altbaufenstern ermöglichen. Durch den Einbau des VIG erreichten die Forscher eine Verbesserung des Uw-Werts von 2,2 auf 1,2 W/m²K. Das optische Erscheinungsbild der Altbaufenster bleibt dabei erhalten. Drehkipp, die gängigste Öffnungsart in Deutschland, ist mit dem Ultralight-Fenster vereinbar.
Ihre Ergebnisse präsentierten die Forscher bereits auf der Bau 2015 und schlossen das Vorhaben Ultralight im Herbst 2016 ab. Dazu gehörten auch Untersuchungen zum Verhalten, wenn starke Windlasten einwirken. Wies eine vorherige Version des Fensters noch deutliche Schwachpunte auf, minimierten die Forscher, durch ein vergrößertes Profil, das Schadenspotenzial der Elemente und erreichten dann ein unkritisches Niveau.
In Deutschland bisher noch
in den Kinderschuhen
Für ihre Lösung bezogen die Forscher das VIG von dem chinesischen Hersteller Synergy, der Glas mit einem besonders niedrigen Ug-Wert produziert. Denn anders als in Deutschland wird das Glas im asiatischen Raum bereits industriell hergestellt und sogar in Hochhausprojekten eingesetzt. Was in Asien längst Realität ist, liegt in Europa aber noch in weiter Ferne. Einzelne Pilotprojekte zeigen, was mit dem Werkstoff möglich ist und befinden sich in der Umsetzung. Ein Durchbruch ließe sich derzeit laut Prof. Luis Ocanto nur über ein europäisches Vorzeigeprojekt mit dem Material erzielen, um die Technologie interessanter zu machen und eine Nachfrage zu erzeugen. Denn herstellen ließe sich das Ultralight-Fenster bereits. Ein Nachfolgeprojekt soll die Verwendung von VIG im Fassadenbereich ausloten.