Die Überarbeitung der DIN EN ISO 10077-2 lässt neuerdings zwei Methoden zur Berechnung der wärmetechnischen Eigenschaften von Profilen zu. Was bedeutet das für die repräsentativen Psi-Werte der BF-Datenblätter? Diese Frage hat sich der Arbeitskreis Warme Kante gestellt.
Die DIN EN ISO 10077-2 definiert die Vorgehensweise zur Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten Uf von Fensterrahmenprofilen und des linearen Wärmedurchgangskoeffizienten g für den Übergangsbereich zwischen Glas und Rahmen. Auch bei Fassadenprofilen werden die Psi-Werte nach dieser Norm ermittelt. Dabei wird der Querschnitt des Fenster- bzw. Fassadenprofils in geeigneten Softwareprogrammen zweidimensional modelliert und zur numerischen Berechnung ausreichend fein gerastert. Luftgefüllte Hohlräume werden im Rechenmodell mit vorgegebenen Kennzahlen, sog. äquivalenten Wärmeleitfähigkeiten (single equivalent thermal conductivity) belegt, welche alle drei Mechanismen der Wärmeübertragung – Wärmeleitung, Konvektion und die Wärmestrahlung – berücksichtigen.
Komplexeres Modell
In der aktualisierten Fassung der Norm vom Januar 2018 wurde eine Alternative zur bisherigen Behandlung von Lufthohlräumen aufgenommen. Dieses deutlich komplexere Modell erfasst den Einfluss von Wärmeleitung und Konvektion nach wie vor mit einem äquivalenten Wärmeleitfähigkeitswert. Der Wärmetransport durch Strahlung in den Hohlräumen wird jedoch separat nach dem Radiosity-Verfahren berechnet.
Für die BF-Datenblätter werden gemäß der ift-Richtlinie WA-17/1 zunächst mehrere Einzelproben aus gestapelten Abstandhalterprofilen im Plattengerät gemessen, daraus wird dann statistisch die äquivalente Wärmeleitfähigkeit des Abstandhaltersystems bestimmt. Anschließend werden mit diesem Nennwert nach der DIN EN ISO 10077-2 gemäß den Vorgaben der ift-Richtlinien WA-08/3 und WA-22/2 die auf den Datenblättern ausgewiesenen repräsentativen Psi-Werte berechnet.
Einfluss der Methode auf Psi-Werte
In einer Sitzung Mitte 2017 hat sich der Arbeitskreis Warme Kante dafür entschieden, ein weiteres Projekt beim ift Rosenheim zu beauftragen. Das Ziel war die Klärung, ob die Wahl der Rechenmethode einen Einfluss auf diese Psi-Wert-Ermittlung hat. Darauf basierend sollte in den Regularien des AK Warme Kante eines der beiden Verfahren als einheitliche Vorgehensweise festgelegt werden. Für den Vergleich wurden im Zuge des Projekts am ift Rosenheim die Querschnitte der repräsentativen Fenster- und Fassadenprofile und Glasaufbauten mit Abstandhaltern in drei unterschiedlichen thermischen Qualitäten berechnet. Wie erwartet, ergab sich nur ein minimaler Einfluss der Methode auf die Psi-Werte, der sich im Bereich der Rechenungenauigkeit bewegt: Bei den Psi-Werten für Fenster zeigte sich der Unterschied in fast allen Fällen erst in der vierten Nachkommastelle, bei den Fassadenprofilen ergaben sich dagegen geringfügig höhere Differenzen im Bereich von bis zu 0,002 W/mK.
Vergleichbarkeit sichern
In der Sitzung vom 5. Dezember 2017 hat der BF-Arbeitskreis (AK) Warme Kante beschlossen, dass alle ab dem 1. Januar 2018 neu erstellten Datenblätter nur noch mit dem neuen Radiosity-Verfahren berechnet werden. Damit wird weiterhin für eine echte Vergleichbarkeit gesorgt. Die bereits vor dem 1. Januar 2018 veröffentlichten Datenblätter für Fenster bleiben aufgrund der äußerst geringfügigen Unterschiede unverändert bestehen, diejenigen für Fassadenprofile wurden jedoch nach der neuen Methode nachberechnet und bereits Ende Oktober 2018 aktualisiert.