Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In den letzten f\u00fcnfzehn Jahren hat sich eine revolution\u00e4re Entwicklung der Verglasungsqualit\u00e4t vollzogen, wodurch sich die W\u00e4rmeverluste von Fensterverglasungen um den Faktor 10 reduzieren lie\u00dfen. Die thermischen Eigenschaften der Fensterrahmen haben bei dieser Entwicklung nicht mitgehalten. Das Einsparpotential der Verglasung l\u00e4sst sich jedoch nur mit einem sehr guten Rahmen voll aussch\u00f6pfen.
\nBei Passivh\u00e4usern und sehr guten Niedrigenergieh\u00e4usern ist die Vermeidung bzw. Verringerung von W\u00e4rmebr\u00fccken eine unbedingte Notwendigkeit. Zielsetzung des Vorhabens ist es, Rahmenprofile zu entwickeln mit einem angepassten W\u00e4rmed\u00e4mmwert.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenMit den \u00fcblichen Fensterrahmenmaterialien, z. B. Holz, lassen sich Fensterrahmen in der gew\u00fcnschten Qualit\u00e4t kaum herstellen. Nur mit Materialien mit einer sehr geringen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit lassen sich entsprechende Ergebnisse erzielen. PU-Hartsch\u00e4ume sind f\u00fcr diese Zielsetzung die geeignetsten Materialien. PU-Isoliersch\u00e4ume weisen W\u00e4rmeleitwerte von <0,03 W\/(mK) auf und PU-Hartintegralsch\u00e4ume von ca. 0,06 W\/(m K). Zum Vergleich: Fichtenholz hat einen W\u00e4rmeleitwert von 0,13 W\/(mK).\nDie Technik einer Kombination von zwei verschiedenen PU-Sch\u00e4umen ist im Fensterprofilbau unbekannt. Hier war es notwendig, durch mehrere Versuche die Machbarkeit solcher Techniken nachzuweisen. Der hohe Aufwand f\u00fcr den Bau der Formen l\u00e4sst allerdings nur eine begrenzte Zahl von Versuchen zu. Durch Berechnungen der W\u00e4rmebr\u00fcckenverlustkoeffizienten wurden dann die Energieverluste verschiedener Profilvarianten ermittelt. Schrittweise wurde eine Optimierung der Formgebung erzielt. Hierbei wurde deutlich, dass nur der eingeschlagene Weg mit einer Kombination von PU-Hartintegralschaum und PU-Isolierschaum zu den gew\u00fcnschten Ergebnissen f\u00fchrt.\nDer gr\u00f6\u00dfere Aufwand, der durch die Verarbeitung von zwei Schaumsystemen entsteht, wird durch einen geringeren Materialverbrauch ausgeglichen, denn f\u00fcr den Isolierschaum wird nur 1\/10 der Rohstoffmenge ben\u00f6tigt.\n\n\nErgebnisse und Diskussion\n\nNachdem die Formgebung unter energetischen Gesichtspunkten rechnerisch optimiert wurde und damit das technisch machbare Optimum erreicht wurde (es wurde ein W\u00e4rmebr\u00fcckenverlustkoeffizient von 0,0137 W\/(mK) erreicht), galt es anschlie\u00dfend, noch eine Optimierung bez\u00fcglich der Profilfertigung vorzunehmen. Zugunsten einer kosteng\u00fcnstigeren Fertigungsweise musste eine geringf\u00fcgige Einbu\u00dfe der energetischen Qualit\u00e4t hingenommen werden. Der jetzige W\u00e4rmebr\u00fcckenverlustkoeffizient betr\u00e4gt 0,0215 W\/(mK). Der Fenster U-Wert eines 1,2x1,2 m gro\u00dfen Fensters mit einem Scheiben U-Wert von 0,7 W\/(m\u00b2K) betr\u00e4gt 0,758 W\/(m\u00b2K). Damit wurde erstmals ein passivhaustaugliches Fenster konstruiert, das nach der Definition Passivhaustauglich einen U-Wert von 0,8 W(m\u00b2K) unterschreitet.\nDie Formen f\u00fcr die ersten Prototypen wurden entsprechend den rechnerisch optimierten Profilen gebaut. Bei diesen Fensterprofilen wurde zun\u00e4chst der Hartintegralschaum in die Form gegossen und in einem zweiten Arbeitsschritt der Isolierschaum. F\u00fcr diese Vorgehensweise ist eine Blindform erforderlich, mit deren Hilfe der Hohlraum f\u00fcr den Isolierschaum geschaffen wird. Mit dieser Technik wurden gute Ergebnisse erzielt.\n\nEine andere Technologie, die eine wirtschaftlichere Herstellung der Fensterprofile verspricht, wurde von der Firma Puren in \u00dcberlingen ins Gespr\u00e4ch gebracht. Bei dieser Technik soll der Isolierkern aus Blockmaterial in der ben\u00f6tigten Form ausgeschnitten, dann in die Form eingelegt und anschlie\u00dfend mit dem PU-Hartintegralschaum eingegossen werden. Um diese Technologie ausprobieren zu k\u00f6nnen, mussten allerdings die Formen nochmals umgebaut werden.\n\nNach ersten Versuchen bei der Firma Puren zeigte sich, dass durch die unterschiedliche Materialverteilung des Hartintegralschaumes die Profile nach dem Ausschalen krumm wurden. Die Formen wurden dann ins Technikum der Firma BAYER nach Leverkusen gebracht. Hier sollten durch verschiedene Versuche der Materialverteilung der Mangel dieser Fertigungstechnik beseitigt werden, was allerdings noch nicht ganz gelungen ist. Durch das Einkleben der Metallprofile konnte die leichte Biegung der Profile korrigiert werden und ein weiteres Musterfenster gebaut werden. Nach diesen insgesamt positiven Erfahrungen fand ein Gespr\u00e4ch mit den Fachleuten des Instituts f\u00fcr Fenstertechnik (ift) in Rosenheim statt. Die Formgebung des Fensters wurde nun nochmals nach W\u00fcnschen des Rosenheimer Fensterinstituts korrigiert. Danach hat die Firma Puren einen Formenbaubetrieb beauftragt, Formen aus Aluminium-Blockmaterial herzustellen.\n\nMit den neuen pr\u00e4ziseren Formen konnte nun eine deutlich h\u00f6here Verdichtung des Hartintegralschaumes erreicht werden. Dies hatte allerdings ebenfalls wieder den Effekt, da\u00df die Profile nach dem Ausschalen krumm wurden. Die Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t der Profile hat sich durch die h\u00f6here Materialverdichtung erheblich verbessert. Mit diesen Profilen wurde ein weiteres Musterfenster gebaut, das zum Messen der energetischen Qualit\u00e4t zur Universit\u00e4t nach Lund gebracht wurde. Unter Leitung von Herrn Dr. Feist wurden die Messungen durchgef\u00fchrt. Die Messergebnisse zeigten eine gute \u00dcbereinstimmung mit den zuvor ermittelten rechnerischen Werten (Der UF-Wert betrug 0,666 W\/(m\u00b2K).\n\nErg\u00e4nzend zum Fenster werden diverse Zusatzelemente, wie Festverglasung, Einbauzargen, vorgefertigte Laibungselemente, w\u00e4rmebr\u00fcckenminimierte Kraftanker zur Befestigung von Balkongel\u00e4ndern entwickelt.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDas Fenster wurde auf der 2. und 3. Passivhaus-Tagung in D\u00fcsseldorf und Bregenz der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt.\n\n\nFazit\n\nDas Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen. Die f\u00fcr Passivh\u00e4user angestrebten energetischen Bewertungskriterien UW < 0,8 W\/(m2K) wurde mit UW 0,76 W\/(m2K) mit einer Verglasung Ug 0,66 W\/(m2K) deutlich unterschritten. Der Rahmen U-Wert betr\u00e4gt 0,51 W\/(m2K) - ein bisher noch nicht erreichter Wert.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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