Große und lichtdurchflutete Fenster liegen im Trend, deshalb werden die Rahmen schmaler ausgelegt und müssen über eine entsprechend hohe Steifigkeit und Dimensionsstabilität verfügen. Zur Erfüllung all dieser Forderungen habe Bayer MaterialScience eine effiziente, robuste und dauerhafte Materiallösung entwickelt. Sie basiert auf Faserverbundwerkstoffen mit maßgeschneiderten Polyurethanen als Matrixmaterial. Dr. Andreas Hoffmann, Leiter des Projekts in der Region Europa: „Die Wärmeleitfähigkeit liegt in einem ähnlich niedrigen Bereich wie die von Holz und Polyvinylchlorid (PVC).“ Die guten mechanischen Eigenschaften seien vor allem auf den hohen Glasfasergehalt von rund 80 Gewichtsprozent zurückzuführen. Dadurch ist die Herstellung von Profilen mit sehr schmaler Ansichtshöhe und geringer Bautiefe möglich. Ein konkretes Beispiel sei eine wärmedämmende Hebeschiebetür von Internorm.
Dank einer nur vier Zentimeter dicken Bodenschwelle und einer schmalen Rahmenkonstruktion biete die Tür eine große Gesamtglasfläche und lasse somit viel Licht durch. Alternativ könnten auch große Profile hergestellt werden, beispielsweise für Fassadenfenster mit großen Glasflächen. Das gute mechanische Eigenschaftsniveau trage auch zu einer Verringerung des Gesamtgewichts bei. Das erleichtert die Montage und nicht zuletzt das spätere Öffnen der Fensterelemente.
Die Verbundwerkstoffe werden durch eine geeignete Lackierung oder Aufbringung einer Kaschierfolie vor Witterungseinflüssen geschützt. Die Gefahr einer Verrottung wie bei Holzrahmen oder Versprödung wie im Falle von PVC bestehe nicht. Dank der guten Dimensionsstabilität des Materials komme es auch bei stärkeren Temperaturwechseln nur zu geringen Spannungen an der Nahtstelle zwischen Glas und Fensterrahmen: Sie bleibe dauerhaft dicht.
Die Herstellung der faserverstärkten Profile erfolgt mit einem kontinuierlichen Verfahren, das als Pultrusion oder Strangziehen bekannt ist. Dabei werden Faserbündel, etwa aus Glas- oder Carbonfasern, von Spulen durch eine geschlossene Injektionsbox gezogen und dort mit der flüssigen Polyurethan-Matrix imprägniert. Unter Wärmeeinfluss härtet der Faserverbundwerkstoff in der vom Werkzeug vorgegebenen Form – in diesem Fall einem Fensterprofil – vollständig aus. Er wird dann von einer mitlaufenden Säge konfektioniert.
Schließlich werden die Teile – gegebenenfalls nach weiterer Bearbeitung mittels Schleifen, Fräsen oder Bohren – in die Fenster- oder Fassadenelemente eingebaut. Bei Verwendung des Polyurethansystems lassen sich meist höhere Produktionsgeschwindigkeiten umsetzen als bei alternativen Matrixwerkstoffen wie Polyester, Vinylestern oder Epoxidharzen.