Die Gewichtsreduzierung ist angesichts immer größerer Abmessungen und der wachsenden Verbreitung von 3-fach-Isolierglas eine sinnvolle Entwicklung. Das Forschungsprojekt „Flächengewicht Mehrscheiben-Isolierglas“ hat mögliche konstruktive Lösungen, wie den Einsatz von dünnerem Glas oder transparenten Kunststoffplatten bzw. -folien untersucht.
Im Forschungsbericht sind Diagramme als „Kontourplots“ für verschiedene Aufbauten und Formate mit dünnen Glasscheiben enthalten. Diese zeigen die auftretenden Biegezugspannungen und Durchbiegungen für Klima- und Windlasten als Funktion der Kantenlängen.
Interessant sind ebenso die Analysen der Materialeigenschaften und -verträglichkeiten, des Alterungsverhaltens, der konstruktiven Befestigung und die Ableitung von Randbedingungen für die Gebrauchstauglichkeit von Kunststoffplatten und -folien im Scheibenzwischenraum.
Die Ergebnisse im Überblick
Das Forschungsprojekt kam zusammengefasst zu den folgenden Ergebnissen, die im Abschlussbericht detailliert beschrieben werden:
- Für die Dimensionierung ist bei großformatigen Isoliergläsern im Regelfall die Windlast maßgeblich, und die nicht-lineare Theorie ergibt signifikant niedrigere Werte für die Spannung und Durchbiegung als die Kirchhoffsche Theorie. Bei kleinformatigen Isoliergläsern ist die Klimalast ausschlaggebend, und die Anwendung der nicht-linearen Theorie bringt keine Vorteile. Dies gilt ebenso für schmale, lange Formate.
- Für Scheiben mit einer kurzen Kante (ca. < 65 cm) besteht sowohl bei 4mm als auch bei 3mm Scheibendicke Vorspannbedarf. Es besteht jedoch generell kein erhöhter Vorspannbedarf für dünne Scheiben im Vergleich zu 4 mm-Floatglas. Scheibenhandling oder thermische Belastungen können aber ein Vorspannen notwendig machen.
- Die spektralen Transmissions- und Reflexionsgrade von thermisch vorgespannten Glasscheiben sind mit denen von normalem Floatglas vergleichbar.
- Aufbauten, bei denen eine Folie die mittlere Scheibe ersetzt, sind komplexe Systeme. Die Qualifizierung von Kombinationen aus Folien, Dichtstoffen und Abstandhaltern erfordert die Anwendung von mehreren Untersuchungsmethoden. Eine Erfüllung der Anforderungen der EN 1279 hinsichtlich der Gasverlustrate und der Feuchtigkeitsaufnahme ist grundsätzlich möglich. Bei erhöhter Prüftemperatur trat kein Fogging auf.
Die untersuchten flächengewichtsreduzierten Aufbauten sind hinsichtlich des Wärmedurchgangskoeffizienten, des Gesamtenergiedurchlassgrads und des Lichttransmissionsgrads mit konventionellem 3-fach-Isolierglas vergleichbar.
Bedingt durch die geringere Masse reduzieren dünne Glasscheiben in symmetrischen Aufbauten grundsätzlich die Luftschalldämmung. Durch einen asymmetrischen Aufbau des Mehrscheiben-Isolierglases kann dieser Nachteil jedoch kompensiert werden. Unabhängig davon, ob die mittlere Scheibe aus dünnem Glas, einer Folie oder einer transparenten Kunststoffplatte besteht, hat sie keinen signifikanten Einfluss auf die Luftschalldämmung.
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Tipp der Redaktion: Sie erfahren noch weitere Details im Interview mit Ansgar Rose, dem ift-Projektleiter der Forschungsarbeit. Dieser Beitrag erscheint als unser GLASWELT Gespräch in der Mai-Ausgabe.