Vakuumisoliergläser bieten exzellente Dämmeigenschaften bei schlankem Aufbau und geringem Gewicht. Das Einsatzspektrum reicht über Fassaden, hochwärmedämmende Fenster, Leichtglaskonstruktionen für Überdachungen, gebäudeintegrierte Photovoltaik bis hin zu Fahrzeugen und Kühlgeräten. Im Rahmen von ProVIG, einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Forschungsprojekt, erfolgt die Entwicklung neuer Produktions- und Verfahrenstechniken für VIG. Ziel ist es, die einzusetzenden Vorprodukte und die industrielle Serienfertigung optimal aufeinander abzustimmen. Gleichzeitig werden Material- und Systemtests durchgeführt, um ein Versagen einzelner Komponenten und Verbunde über die Lebensdauer auszuschließen und eine Langzeitstabilität der VIG von mehr als 25 Jahren sicherzustellen. Der geplante VIG-Herstellprozess ist in drei Schritte gegliedert: Vorfertigung, Entfeuchten/Fügen und die Endbearbeitung und Qualitätsprüfung.
Bei der Vorfertigung werden Metallbänder umlaufend mit den Glasrändern ultraschallverschweißt und die Stützen gesetzt. Im zweiten Schritt erfolgt in einer Vakuumanlage das Plasma-Reinigen der Glasflächen, das Fügen der VIG-Einheit und das Laserverschweißen der Metallbänder. Dann wird unter atmosphärischen Bedingungen der überstehende Bandverbund umgefalzt und die Qualitätsprüfung durchgeführt.
Dieses Verfahren wurde in der ersten Entwicklungsphase mit Versuchsanlagen und Vorrichtungen für Testscheiben (ca. 1000 x 1000 mm) entwickelt, getestet und optimiert. Seit August 2008 stehen Test- und Ansichtsmuster für die Feldversuche und für Referenzanwendungen zur Verfügung. Nach Bewertung der Ergebnisse mit den Versuchsanlagen wird dann ein VIG-Demonstrator konzipiert und gebaut. Ab Mitte 2009 sollen mit dem Demonstrator dann VIG bis maximal 2500 x 1500 mm in unterschiedlichen Systemaufbauten hergestellt, getestet und für Anwendungen bereitgestellt werden.
Hochwärmedämmende Rahmen
Neben der Verglasung bildet der Fensterrahmen die wichtige wärmetechnische Schnittstelle zur Fassade und Gebäudehülle. Prinzipiell benötigen hochwärmedämmende Verglasungen wie das VIG entsprechend wärmetechnisch optimierte Fenster- und Fassadensysteme. Um für das schlanke VIG eine thermisch optimierte und gleichzeitig architektonisch ansprechende Lösung bereitstellen zu können, wird in einem ebenfalls vom BMWi geförderten Projekt ( http://www.hwff.info ) an der Entwicklung einer hochwärmedämmenden Rahmenkonstruktion gearbeitet. Die Partner in diesem Projekt sind:
- BBG (siehe Kastentext) Gesamt-Projektkoordinator im Auftrag der BBG ist Siegfried Glaser (<a href="mailto:s.glaser-fmb@t-online.de" target="_blank">s.glaser-fmb@t-online.de</a>)
- Schüring GmbH und Co. KG
- WS Walter Stickling GmbH
- Roto Frank Bauelemente GmbH
- Heroal GmbH und Co. KG
- Veka AG
Bereits auf der glasstec 2008 waren Fenster zu sehen, in denen das VIG und die innovative Rahmenkonstruktion miteinander verbunden waren. Projektkoordinator Siegfried Glaser: „Die Resonanz auf der glasstec war riesig. Gerade die technischen Werte und die optischen Eindrücke bei VIG und dem neuen Fenstersystem überzeugten die Besucher auf dem Stand und auf der Sonderschau „glass technology live“.
Mittels neuartiger Fertigungsmethoden konnte ein Rahmenprofil mit einem Uf-Wert von 0,7 W/m2K bei einer Rahmentiefe von nur 90 mm konzipiert werden (Top Therm 90). Mit einer Vakuumisolierverglasung der Standardgröße 1,23m x 1,48m mit Ug = 0,5 W/m2K erreicht diese neue Konstruktion einen UW-Wert von nur 0,7 W/m2K.
Kernstück der Profile ist ein PU-Schaum. Diesen umgibt eine dünne Hülle eines formstabilen und wetterfesten Kunststoffes, der die mechanischen Eigenschaften sowie die designerischen Gestaltungsmöglichkeiten des Profils gewährleistet.
Durch Verwendung der Klebetechnologie wird die einfache Herstellung der Fenster ermöglicht. Das Verkleben von Rahmen und Glas verbessert zudem die statischen Eigenschaften.
Ausblick
Vakuumisolierglas bietet eine interessante Alternative zu den heute handelsüblichen schweren und dicken 3-fach-Verglasungen. Vor allem dort, wo es um die Nutzung solarer Wärmegewinne geht, besitzt VIG deutliche Vorteile in der Energiebilanz. Die Machbarkeit von Vakuumisolierglas mit Ug 0,5 W/(m2K) ist sichergestellt. Eine hohe Energieeffizienz bei niedrigem Gewicht ermöglicht schlanke Konstruktionen mit großer Gestaltungsfreiheit und einfache Verarbeitung.
Produktionstechniken für VIG werden voraussichtlich bis 2010 zur Verfügung stehen. Material- und Systemtests sollen bis Ende 2009 die Funktions- und Langzeitstabilität bestätigen und Referenzanwendungen bewerten. Parallel erfolgen die Entwicklungen und Tests hochwärmedämmender und schlanker Rahmensysteme unter Einbeziehung der Vorteile von VIG. Siegfried Glaser: „Der Maschinen- und Anlagenbau ist koordinierend bei Produkt- und Technologieentwicklungen aktiv und stellt rechtzeitig die wirtschaftlichen Fertigungs- und Bearbeitungstechniken zur Verfügung.“
Für Glaser gilt schon jetzt: „Klobige und teure Fenster mit 3-fach Glas sind nicht gewünscht, werden kaum gekauft und werden nur eine Übergangslösung sein. Wir bieten die Alternative.“—
BBG — ein PUR-Spezialist
Ein Geschäftsschwerpunkt des Unternehmens ist die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von Schäumwerkzeugen, Formenträgersystemen und Vorrichtungen für die PUR-verarbeitende Industrie. Mit der Resonanz auf der glasstec 2008 zeigte sich Geschäftsführer Hans Brandner sehr zufrieden: „Sowohl auf unserem Messestand wie auch bei Vorträgen zum Einsatz von PUR für die Solarbranche und die Fensterindustrie registrierten wir ein durchgängig großes Publikumsinteresse. Vor dem Hintergrund der ab 2009 geltenden EnEV nutzen Interessenten vom Handwerk bis zur Fertigungsindustrie die Messe, um sich erstmals über den Werkstoff Polyurethan und seine Einsatzmöglichkeiten im Fensterbau zu informieren.“
2007 erzielte das von dem geschäftsführenden Gesellschafter Hans Brandner geführte Familienunternehmen aus Mindelheim im Allgäu mit 50 Mitarbeitern einen Umsatz von rund 6,5 Mio. Euro.
Kontakt:
BBG GmbH & Co. KG | 87719 Mindelheim
Tel: (0 82 61) 7633 0 | https://www.bbg-mbh.com/
Erste Versuche mit Glasstützen erwiesen sich als nicht praktikabel.
Nach dem Setzen der Stützen, werden die Metallbänder mit den Glasrändern ultraverschweißt.
PU-Schaum als Dämmkern, Kunststoffhülle für Formstabilität und Oberflächengestaltung