Die Optimierung der Wärmebrücke im Glasrandverbund gewinnt angesichts hochwärmedämmender Mehrscheiben-Isoliergläser immer mehr an Bedeutung. Die wärmetechnische Kenngröße zur Beurteilung des Glasrandverbundes ist der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient . Dieser Psi-Wert lässt sich bei Kenntnis des geometrischen Querschnitts und der Wärmeleitfähigkeiten der Materialien nach EN ISO 10077-2 berechnen.
Die Wärmeleitfähigkeit kann für einige Materialien aus Normen entnommen werden, aber es gibt Materialien für die keine normativen Werte vorhanden sind und die nicht direkt bestimmt werden können (z. B. Folien mit Beschichtung im µm bis nm Bereich) oder eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit haben. Zudem ist die Wärmeleitfähigkeit mancher Materialien von der Herstellung und Verarbeitung abhängig, z. B. die Kaltverformung (Walzen) bei Metallen.
Ziel des kürzlich am ift-Rosenheim abgeschlossenen Forschungsprojekts „Ermittlung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit von wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern“ (gefördert vom DIBt und vom BF-Arbeitskreis Warme Kante unterstützt) war es, ein vereinfachtes Messverfahren zu entwickeln. Als Lösung wurde – anstatt die einzelnen Wärmeleitfähigkeiten aller eingesetzten Materialien zu ermitteln – die Messung einer „äquivalenten Wärmeleitfähigkeit“ des gesamten Abstandhalters entwickelt. Dies bietet Vorteile, da so nur „eine“ Prüfung notwendig ist.
Die äquivalente Wärmeleitfähigkeit wird an einem „Sandwichaufbau“ einer Isolierglasscheibe gemessen, deren SZR komplett mit Abstandhaltern gefüllt ist (Bild rechts oben). Der Wärmedurchlasswiderstand wird nach EN 12664 ermittelt. Durch den Abzug des Wärmedurchlasswiderstands der beiden Glasscheiben vom Gesamtwärmedurchlasswiderstand, lässt sich dabei die äquivalente Wärmeleitfähigkeit des Abstandhalters ermitteln. Diese kann direkt im „Two Box Modell“ zur Berechnung des Psi-Wertes des Abstandhalters verwendet werden. Eine aufwendige detaillierte Modellierung des kompletten Querschnittes ist überflüssig. Das „Two Box Modell“ (Bild unten) ist in der ift-Richtlinie WA 08/1 beschrieben.
Die auf Basis der gemessenen Werte berechneten Psi-Werte zeigen eine sehr gute Übereinstimmung, mit den in den BF-Datenblättern publizierten Werten. Sie zeigen für nahezu alle untersuchten Abstandhalter Abweichungen, die geringer als 0,005 W/(m2K) sind, die im Rahmen der Ermittlung des U-Werts von Fenstern nicht mehr signifikant sind. Für viele Systeme liegt die Abweichung der -Werte sogar nur in einer Größenordnung von 0,002 W/(m2K).
Die ift-Richtlinie WA 08/2 wurde entsprechend angepasst; somit lassen sich auch die repräsentativen Psi-Werte auf Grundlage der gemessenen äquivalenten Wärmeleitfähigkeit ermitteln. Die in den BF-Datenblättern „Psi-WerteFenster” dargestellten Werte werden künftig auf Grundlage der gemessenen Kennwerte angegeben. Diese Vorgehensweise soll normativ in der EN ISO 10077 verankert werden und internationale Gültigkeit erhalten. Wichtig: Die Datenblätter „Psi-Werte Fenster” sind nur für Fenster anwendbar. Für Fassaden gibt es noch kein vergleichbares Hilfsmittel, diese müssen gemäß der Norm DIN EN ISO 12631 behandelt werden.
Die aktuell gültigen BF-Datenblätter „Psi-Werte Fenster“ sowie das BF-Merkblatt Nr. 004 „Kompass Warme Kante für Fenster“ lassen sich kostenlos auf der Internetseite des Bundesverband Flachglas abrufen. Der Forschungsbericht mit weiteren Details findet sich im Literaturbereich der ift-Website..
https://www.ift-rosenheim.de | https://www.bundesverband-flachglas.de/
Im „Two Box Modell“ lässt sich die äquivalente Wärmeleitfähigkeit direkt zur Berechnung des Psi-Werts des Abstandhalters verwenden.