Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Mit Hilfe transparenter W\u00e4rmed\u00e4mmungen (TWD) l\u00e4sst sich die solare Einstrahlung sehr effektiv nutzen. Die zur Heizung eingesetzte Prim\u00e4renergie wird minimiert und dadurch die Schadstoff- und Kohlendioxidemission verringert.
\nDie erforderliche Abschattung im Sommer zur Vermeidung einer \u00dcberhitzung wird durch die Integration neuartiger Plexiglas Prismenplatten der Firma R\u00f6hm erreicht.
\nDas Vorhaben hat das Ziel, ein m\u00f6glichst kosteng\u00fcnstiges selbstabschattendes transparentes D\u00e4mmelement auf der Basis einer Isolierverglasung mit hohem g-Wert und niedrigem k-Wert zu entwickeln.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenErste Voraussetzung ist die technische L\u00f6sung der Integration von Acrylglasprismenplatten in den Scheibenzwischenraum eines Isolierglases. Zu kl\u00e4ren sind dabei die Fixierung der Plexiglas Prismenplatten (PMMA) \u00fcber die Randeinfassung (unter Ber\u00fccksichtigung des im Vergleich zu Glas hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten) und die M\u00f6glichkeiten der Kombination mehrerer Prismenplattenelemente (nur in 40 cm Breite verf\u00fcgbar) \u00fcber Spacer und Stege oder durch eine Verklebung der Platten. F\u00fcr diese Arbeiten ist ein Zeitraum von ca. 3 Monaten vorgesehen.
\nDie Serientauglichkeit des Isolierglassystems (Beschlagfreiheit und Einhaltung des k-Werts) wird durch Versuche zur Isolierglasbest\u00e4ndigkeit nach DIN 1286 gepr\u00fcft. Insbesondere ist dabei der Feuchtigkeitseintrag durch das PMMA in das Isolierglassystem zu beachten.
\nIn begleitenden Laboruntersuchungen werden die optischen Eigenschaften (\u00c1, g) und die k-Werte der Elemente bestimmt und optimiert. Nach Abschluss der Optimierung werden die Elemente von einem zugelassenen Pr\u00fcfinstitut begutachtet, so dass nach ca. 5 – 6 Monaten ein serienreifes Produkt zur Verf\u00fcgung steht.
\nEine abschlie\u00dfende Bewertung der Elemente erfolgt durch den Kooperationspartner ISFH in Form von Praxistests und durch Auswertung der Energiebilanz an Test- und Demonstrationsfassaden \u00fcber einen Zeitraum von ca. 12 Monaten.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Ein selbstverschattendes TWD – Element in Form von Isolierglas mit integrierten PMMA-Prismen zur saisonalen Verschattung wurde entwickelt. In einem Isolierglasaufbau Glas \/ SZR 6 \/ PMMA-Prismen 6 \/ SZR 12 \/ Low-E Glas (e = 0.05) mit gezielt asymmetrischer Anordnung der Prismen innerhalb des SZR 24 wird bestm\u00f6gliche W\u00e4rmed\u00e4mmung von rechnerisch k = 1.1 W\/(qmK) erreicht. Die Gesamtdicke des Isolierglases von d = 32 mm – 34 mm ist leicht in g\u00e4ngige Rahmensysteme integrierbar. Um die PMMA-Prismenplatten in einer definierten Ebene innerhalb des Isolierglases zu fixieren, wurde eine Randeinfassung \u00fcber U-Profile, die auf den Abstandshalter aufgenietet sind, umgesetzt. F\u00fcr ein sp\u00e4teres Serienprodukt mit entsprechenden Absatzmengen kann diese L\u00f6sung kosteng\u00fcnstig durch ein einziges Extrusionsprofil, welches Abstandshalter und U-Profil beinhaltet, ersetzt werden.
\nDa die Prismenelemente zur Zeit nur bis zu einer H\u00f6he von ca. 400 mm am Markt verf\u00fcgbar sind, wurden f\u00fcr Isolierglash\u00f6hen von H > 400 mm M\u00f6glichkeiten der Stapelung im SZR untersucht:
\n\u00b7\tEine Verklebung der Prismen erwies sich als optisch beste L\u00f6sung, war aber f\u00fcr eine Serienl\u00f6sung zu kostenintensiv
\n\u00b7\tEine Verstiftung der Prismen zeigte wegen der geringen Dicke der Prismen eine sehr hohe Bruchgefahr und wurde allgemein als optisch st\u00f6rend eingestuft
\n\u00b7\tEine Stapelung \u00fcber ein transparentes H-Profil (\u00fcber gesamte L\u00e4nge der Sto\u00dfkante) erwies sich f\u00fcr ein Serienprodukt als bester Kompromiss unter technischen, optischen und Kostengesichtspunkten.
\nOptische Eigenschaften und k-Wert wurden vom Kooperationspartner ISFH Hameln\/Emmerthal in La-bormustern und an Test- bzw. Musterfassaden \u00fcberpr\u00fcft:
\nDabei wurden an der Musterfassade Solarhaus Emmerthal mit k = 1.04 W\/(m\u00b2K) und g = 0.48 Werte ermittelt, die sehr gut mit rechnerischen Absch\u00e4tzungen \u00fcbereinstimmen.
\nDie Gebrauchstauglichkeit von Isoliergl\u00e4sern mit integrierten PMMA-Prismen wurde in Klimawechseltests nach DIN 1286 durch IFP Prof. Layer + Partner bzw. FH Stuttgart \u00fcberpr\u00fcft und erfolgreich nachgewiesen.
\nIn einem Feldversuch wurde die Fassade eines Solarhauses der Solarsiedlung Emmerthal im Oktober 2000 mit ca. 14 qm Isolierglas mit saisonaler Verschattung vor einer Solarabsorberwand ausger\u00fcstet. Die Wirksamkeit und Effizienz dieser Fassade wurde vom ISFH \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum hinweg mess-technisch untersucht: Im Winter 2000 \/ 2001 wurde ein Energiegewinn von 62.7 kWh\/qm ermittelt. Dies bedeutet bei 14 qm Fl\u00e4che einen Jahresgewinn von 877.8 kWh\/a und eine Einsparung des Heizenergiebedarfs um ca. 10%. Das saisonale Schaltverhalten der integrierten PMMA-Prismen wurde ebenfalls erfolgreich nachgewiesen. Vergleichsmessungen mit TWD Elementen aus Standardisolierglas ohne Verschattung ergaben im Winter (bei hoher Transmission der PMMA-Prismen) identischen Energieeintrag, im Sommer (bei hoher Reflexion der PMMA-Prismen) einen um mehr als 60% reduzierten solaren Energieeintrag.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
INGLAS PRISM als Komponente eines transluzenten Fassadenelements POWER GLASS mit in Isolierglas integrierten PCM Modulen sorgt zur Zeit in Fachkreisen f\u00fcr Aufsehen. Ein erstes zusammen mit dem Schweizer Architekten D. Schwarz realisiertes Objekt Solarhaus Ebnat\/Kappel Schweiz wurde mit dem schweizerischen Solarpreis 2001 ausgezeichnet und ist in mehreren Fachzeitschriften ausf\u00fchrlich be-schrieben.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Ein Isolierglas mit integrierten PMMA-Prismen zur saisonalen Verschattung wurde entwickelt und Eigenschaften, wie gute W\u00e4rmed\u00e4mmung, solarer Energiegewinn im Winter, gute Verschattungswirkung im Sommer, sowie Isolierglasbest\u00e4ndigkeit gem\u00e4\u00df DIN 1286 wurden erfolgreich nachgewiesen. Die Entwicklung ist mittlerweile unter dem Produktnamen INGLAS PRISM Bestandteil der innovativen, tageslichttechnischen Produktsparte von INGLAS.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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