Teilbericht II: Kraftbetätigte Fenster Teilprojekt 13 des Verbundprojektes "Holzbau der Zukunft" der TU München, der Hochschule Rosenheim und des ift RosenheimIm Rahmen des Übereinstimmungsnachweises für die Produkte Fenster und Außentüren nach der entsprechenden Produktnorm DIN EN 14351-1 wird das zu prüfende Bauteil als die Kombination zwischen Fenster bzw. Tür und Antrieb angesehen. Dies bedeutet, dass die entsprechenden Nachweise immer für das komplette Bauteil erfolgen müssen. Entsprechend hoch ist der Aufwand, wenn an einem bereits geprüften Fenster der geprüfte Antrieb durch einen anderen Antrieb ersetzt wird oder wenn an ein geprüftes Fenster (ohne Antrieb) ein Antrieb angebaut wird. Entsprechend der Definition des Systems wären alle Eigenschaften nochmals zu bewerten.Ziel des vorliegenden Vorhabens, war es deshalb, eine Vorgehensweise zu entwickeln, um unnötige zusätzliche Prüfungen zu vermeiden.LösungsansatzDer Lösungsansatz besteht in der Aufspaltung der Prüfung vom kompletten Bauteil kraftbetätigtes Fenster/Tür auf die einzelnen Komponenten Fenster und Antriebseinheit. Anhand entsprechend zu definierenden Parametern, die in den Prüfungen nachzuweisen bzw. zu ermitteln sind, können z. B. Antriebe derselben Parameterklassen ausgetauscht werden, ohne die Eigenschaften des kompletten Bauteils zu verschlechtern.Der Vorteil hierbei liegt in der Möglichkeit des Aufbaus eines Baukastensystems „Fenster + Antrieb“ sowie in Vorteilen bei der Qualitätssicherung durch Aufteilung von möglichen Prüfungen auf das Fenster und den Antrieb. So kann der Fensterhersteller durch die werkseigene Produktionskontrolle (WPK) die Eigenschaften des Fensters sicherstellen und der Hersteller des Antriebs führt die Prüfungen der WPK für sein Produkt „Antrieb“ durch. Ebenso ist es dem Hersteller des kraftbetätigten Elementes möglich, den Antrieb allein durch eine entsprechende Wareneingangskontrolle zu überprüfen.Im Weiteren wird vorausgesetzt, dass für das zu beurteilende Element bereits ein Nachweis der Eigenschaften entsprechend DIN EN 14351-1 vorhanden ist.

Untersuchung des Einflusses von Alterung und Verschmutzung auf das wärmetechnische Verhalten von Baustoffen mit vermindertem Emissionsgrad In letzter Zeit drängen zahlreiche Bauprodukte auf den Markt, die zur Verbesserung der wärmeschutztechnischen Eigenschaften niedrigemittierende Folien oder Beschichtungen einsetzen, je nach Produkt an der Produktoberfläche und/oder im Inneren des Produkts. Auch konventionelle Dämmstoffanbieter setzen zunehmend solche Deckschichten ein.Durch einen niedrigen Emissionsgrad wird die mögliche Strahlungswärmeabgabe bzw. -aufnahme einer Oberfläche stark reduziert; damit reduziert sich der Gesamt-Wärmedurchgang durch das ganze Bauteil. Übliche Baustoffe haben Emissionsgrade von etwa 0,9; niedrigemittierende Folien und Kaschierungen von etwa 0,03 bis 0,2 im frischen, sauberen Zustand.Teilweise wird mit übertriebenen oder unklaren Aussagen zur Wirkung geworben. Herstellerangaben und vorhandene Produkt-/Bauteilmessungen an solchen Baustoffen bzw. an Bauteilen mit diesen Baustoffen erfassen i.d.R. nur den sauberen, frischen Zustand der Folien. Die Arbeitsgruppe WG12 innerhalb CEN/TC 89 erarbeitet ebenso wie die Arbeitsgruppe WG14 des CEN TC 254 Beurteilungshinweise, unter Mitarbeit von Herstellern, Wissenschaft und Prüfstellen.Die Dauerhaftigkeit der niedrigemittierenden Eigenschaft (Alterung durch Staub, Fett, Schmutz, Korrosion, UV-Belastung, thermisch-hygrische Belastung, Stoffe aus anderen Baustoffen, etc…), die „Abdeckung“ z. B. durch Stäube, Schmutz etc., und der Einfluss dieser Effekte auf den Emissionsgrad sind noch nicht ausreichend bekannt. Auch die geeigneten Prüfverfahren sind nur teilweise klar.

Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens war die detaillierte Erforschung der Auswaschungen von Bauelementen der Gebäudehülle aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas. Auf diese Weise wurde eine umfangreiche Datenbasis geschaffen, die zukünftig zur Entwicklung einer Methode zur Abschätzung der Auswirkungen der genannten Produktgruppen auf Boden und Grundwasser herangezogen werden kann. Neben der Freibewitterung von Probekörpern unter Realbedingungen stand ein Vergleich zweier unterschiedlicher Laborauslauguntersuchungen im Mittelpunkt. Die gewonnenen Erkenntnisse beinhalten Informationen über die Art der bei den unterschiedlichen Methoden der Eluatgewinnung freigesetzten Substanzen (Eluat: Gemisch aus Lösemitteln und ausgelösten Substanzen), deren Menge und die Zusammensetzung der jeweiligen Stoffkollektive.

Konventionelles Mehrscheiben-Isolierglas besteht aus mehreren planparallelen Glasscheiben, die über ein Randverbundsystem miteinander verbunden sind. Die entstehenden Scheibenzwischenräume (SZR) sind hermetisch abgeschlossen. Dies ist notwendig, um die Luftfeuchtigkeit in den SZR so gering wie möglich halten zu können und somit die Entstehung von Tauwasser sowie die Korrosion der aufgedampften metallischen low-e-Beschichtungen zu verhindern. Außerdem soll ein Entweichen des Füllgases vermieden werden. Dieses Konstruktionsprinzip hat auch Nachteile: Es verhindert einen Druckausgleich zwischen dem SZR und der umgebenden Atmosphäre. Ändern sich der Luftdruck oder die Temperatur im SZR, so entsteht ein Druckunterschied zwischen dem SZR und der Atmosphäre. Die Glasscheiben bauchen sich ein oder aus und werden dabei Biegespannungen ausgesetzt. Der Randverbund wird auf Druck oder Zug belastet. Neben den mechanischen Belastungen kann ein Einbauchen der Scheiben auch dazu führen, dass im SZR eingebrachte bewegliche Systeme, wie z.B. Sonnenschutzsysteme, eingeklemmt und beschädigt werden. Je größer der Scheibenzwischenraum, desto größer wird die Belastung auf Glas und Randverbund, wenn sich der Luftdruck oder die Temperatur im SZR ändern. Damit ist die Bautiefe von konventionellem Mehrscheiben-Isolierglas konstruktionsbedingt beschränkt. Würde ein Druckausgleich zwischen dem Scheibenzwischenraum und der Umgebung ermöglicht, so wären diese Beschränkungen aufgehoben. Folgende Vorteile könnten erzielt werden: Leichtere und vielfältigere Integration von Bauteilen jeglicher Art in den SZR (z.B. Sonnenschutzsysteme)  Realisierung von Isolierglas mit mehr als drei Scheiben ohne wesentliche Beschränkung der Scheibenabstände  Größere Bautiefe und somit Verringerung der geometrischen Wärmebrücke am Baukörperanschluss  Reduzierung des Wärmedurchgangskoeffizienten im Vergleich zu konventionellem Zwei- und Dreifachglas  Verbesserung der Luftschalldämmung (diese steigt mit zunehmendem SZR)  Mögliche Reduzierung der Glasdicken, da verminderte Klimalasten auf die Scheiben einwirken    Eine Untergruppe der druckentspannten Systeme sind Isoliergläser, bei denen nur eine einmalige Druckanpassung auf die Ortshöhe des Einbauortes vorgenommen werden muss. Dies ist notwendig bei konventionellen MIG, wenn der Höhenunterschied zwischen Herstellungs- und Einbauort bestimmte, von Aufbau und Format des Isolierglases abhängige, Grenzwerte überschreitet. Die Druckanpassung kann bereits durch entsprechende Gasbefüllung bei der Herstellung erfolgen oder durch ein kurzzeitiges Öffnen der Scheibenzwischenräume am Einbauort. In beiden Fällen werden die Scheibenzwischenräume anschließend hermetisch verschlossen. Diese Isoliergläser fallen in den Anwendungsbereich der Produktnorm EN 1279 [1], insbesondere müssen sie auch alle Anforderungen an die Dauerhaftigkeit erfüllen. Eine Argonfüllung ist möglich und üblich bei einmalig druckangepassten Systemen. Dieses Forschungsvorhaben hatte das Ziel, zu untersuchen, ob und durch welche technischen Maßnahmen permanent druckentspanntes sowie (einmalig) druckangepasstes Isolierglas (DEMIG) für eine breite Anwendung im Bauwesen umgesetzt werden können. Neben der eigentlichen technischen Umsetzbarkeit der Druckentspannung bzw. -anpassung unter üblichen Fertigungs-, Einbau- und Nutzungsbedingungen standen immer auch Fragen zur Dauerhaftigkeit der Isoliergläser im Vordergrund. Bei den permanent geöffneten Systemen war die Feuchtigkeitsaufnahme kritisch zu betrachten, bei den einmalig druckangepassten Systemen im Wesentlichen die Gasdichtheit. Die meisten Fragestellungen wurden experimentell angegangen. Das betrifft die eigentliche technische Umsetzung der Druckentspannung bzw. -anpassung sowie die Prüfung der Dauerhaftigkeit solcher Systeme. Zur Vorbereitung und Auswertung der Experimente war es aber auch notwendig, umfangreiche numerische Simulationsrechnungen anzustellen.

Untersuchungen zur Absturzsicherheit von hochwärmedämmenden Verglasungen Durch die im Rahmen der geplanten Energieeinsparverordnung 2009 und 2012 angekündigten Verschärfungen der wärmetechnischen Anforderungen an Gebäude ist absehbar, dass in naher Zukunft Dreifachverglasungen vermehrt eingesetzt werden. Speziell im Verwaltungsbau und in öffentlichen Gebäuden mit hohem Glasflächenanteil ist zu erwarten, dass aufgrund des großen Einflusses der wärmetechnischen Eigenschaften der verwendeten Verglasungen auf die Transmissionswärmeverluste des Gebäudes Dreifach-Isolierglas zum Standard werden wird.Isoliergläser haben jedoch in der Regel neben dem Wärmeschutz noch weitere Aufgaben zu erfüllen: speziell in Gebäuden mit öffentlich zugänglichen Bereichen (Verkehrswegen) werden u. a. Anforderungen an die Absturzsicherung durch die Verglasung gestellt. Diese Anforderungen sind in den entsprechenden einzelnen Landesbauordnungen verankert. Der Nachweis erfolgt nach den technischen Regeln für die Verwendung von absturzsichernden Verglasungen (TRAV) des deutschen Instituts für Bautechnik, Berlin (DIBt). Unter Verglasungen versteht man hierbei das Isolierglas sowie die entsprechende Rahmenkonstruktion. In Zukunft sollen die Technischen Regeln durch DIN 18008-4 (zur Zeit Entwurf) ersetzt werden.Für Verglasungen, die entsprechend den Konstruktionsmerkmalen der TRAV ausgeführt werden, muss kein Nachweis der Tragfähigkeit unter stoßartiger Einwirkung nach Abschnitt 6 der TRAV geführt werden. Diese Konstruktionsmerkmale sowie die Glasbauten mit nachgewiesener Stoßsicherheit sind in Abschnitt 6.3.2 sowie in Tabelle 2 der TRAV zusammengestellt. Für den Bauplaner und den Ausführenden stellt dies eine wesentliche Erleichterung in der Planung und Ausführung dar.Für alle nicht in Tabelle 2 der TRAV aufgeführten Verglasungen muss ein prüftechnischer Nachweis an der Originalkonstruktion im Labor oder im Objekt im eingebauten Zustand (Originalkonstruktion) an der Baustelle erfolgen. Der experimentelle Nachweis geschieht über einen Pendelschlagversuch in Anlehnung an DIN EN 12600 mit den Randbedingungen der TRAV.Tabelle 2 der TRAV enthält jedoch nur Zweifach-Verglasungen. Dreifach-Verglasungen sind nicht enthalten. Für solche Glasaufbauten ist also immer ein entsprechender prüftechnischer Nachweis durchzuführen.

Ermittlung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit von wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern Durch die auch in Zukunft weiter steigenden Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz werden Wärmbrücken in der energetischen Gesamtbeurteilung von Gebäuden und entsprechend auch von Bauteilen immer wichtiger.Bei Fenstern und Fassaden kommt der wärmetechnischen Bewertung sowie Optimierung der „Wärmebrücke Glasrandverbund“ durch den Einsatz von hochwärmedämmenden Mehrscheiben-Isoliergläsern und hochwärmedämmenden Rahmen in Zukunft ein höherer Stellenwert zu.Die wärmetechnische Kenngröße zur Beurteilung des Glasrandverbundes ist der sog. längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient. Die Ermittlung des Wertes erfolgt durch Berechnung nach EN ISO 10077-2. Hierfür ist neben dem exakten geometrischen Querschnitt des Abstandhalters auch die genaue Kenntnis der Wärmeleitfähigkeit der eingesetzten Materialien notwendig.Wärmeleitfähigkeiten können z.B. für bestimmte Materialien einschlägigen Normen entnommen werden. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass im speziellen bei wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern Materialien zum Einsatz kommen, deren Wärmeleitfähigkeiten normativ nicht festgelegt sind. Um die Wärmeleitfähigkeit solcher Materialien zu ermitteln wären nun zugehörige Messungen notwendig. Hierbei sind jedoch folgende „Probleme“ ungelöst: Es ist kein eindeutiges Messverfahren festgelegt; ob dies überhaupt möglich ist kann angezweifelt werden, da das „richtige“ Messverfahren u.U. vom Material und weiteren Parametern abhängt Viele eingesetzte Materialien weisen eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit auf, eine Messung müsste also die Wärmeleitfähigkeit in der Hauptwärmestromrichtung ermitteln. Bei Materialien ist im allgemeinen die spätere Anwendung nicht bekannt und daher auch nicht der „Hauptwärmestrom“ Durch die Herstellung der Abstandhalter bzw. der darin verwendeten Komponenten kann sich die Wärmeleitfähigkeit gegenüber anderen Herstellungsverfahren ändern. So werden z.B. Edelstahlfolien gewalzt; durch diese Umformung findet eine Gefügeveränderung statt, welche die Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu dicken Stahlblechen ändern kann. Es kann vorkommen, dass die Wärmeleitfähigkeit des Materials direkt nicht bestimmt werden kann. So z.B. bei entsprechenden Folien die eine Beschichtung (z.B. Metall) im µm bis nm Bereich aufweisen können. Eine Lösungsmöglichkeit besteht darin, nicht die einzelnen Wärmeleitfähigkeiten aller eingesetzten Materialien zu ermitteln, sondern eine „äquivalente Wärmeleitfähigkeit“ des kompletten Abstandhalters....

Erarbeitung eines Bauteilkataloges zur Ermittlung der Luftschalldämmung sowie Längsschalldämmung von Vorhangfassaden In der bauakustischen Planung von Gebäuden werden Angaben zur Luft- und Längsschalldämmung von Bauteilen benötigt. Für die Bauteilgruppe „Vorhangfassaden“ lassen sich solche Angaben derzeit nur anhand von Messungen im Labor oder aus Untersuchungen am Bau (aus sogenannten Güteprüfungen) nachweisen. Eine Möglichkeit zur Planung und Nachweisführung über ein Tabellenverfahren existiert derzeit – im Gegensatz zu Fenstern – nicht [3], [7]. Ziel dieses Projektes war es, einen Bauteilkatalog zur Bestimmung der Luft- und Längsschalldämmung von Vorhangfassaden zu erstellen. Hierzu wurden in einem ersten Schritt vorhandene Messungen der Luft- und Längsschalldämmung von Vorhangfassaden analysiert. In einem zweiten Schritt wurden gezielte Messungen von Musterfassaden zur Vervollständigung der Analysen durchgeführt. Durch die Erarbeitung eines Bauteilkataloges für Vorhangfassaden wird es möglich, für standardisierte Fassadendetails Angaben zur Luft- und Längsschalldämmung ohne Messungen nachzuweisen. Dadurch reduziert sich der Aufwand zum Nachweis erheblich; denn dies beeinflusst sowohl die Kosten als auch den zeitlichen Ablauf. Zusätzlich erhöht sich durch eine fundierte Datenbasis die Planungssicherheit.  Bei der Erarbeitung eines Bauteilkataloges zur Planung der Luft- und Längsschalldämmung von Vorhangfassaden sind dazu u.a. folgende Einflüsse zu berücksichtigen: Schallübertragungsweg (Transmission und Flankenschalldämmung horizontal von Raum zu Raum und vertikal von Geschoss zu Geschoss) Bauweisen der Fassaden (z.B. Pfosten-Riegel-Fassade, Elementfassade) Rahmenmaterial (Metall, Holz und Kombinationen) Aufteilung sowie Größe der Füllungen Art der Füllungen (Isolierglas, opake Ausfachungen etc.) Konstruktionsdetails, z.B. Raster, Abmessung der Profile Anschlussdetails   Speziell bei Längsschalldämmung Anschlussdetails an das trennende Bauteil (Wand/Decke) Ausführung von Fassadendetails im Anschlussbereich gemeinsame Kantenlänge In den letzten Jahren wurden im ift-Labor Bauakustik vermehrt Untersuchungen zur Ermittlung der Luft- und zur Längsschalldämmung von Vorhangfassaden für konkrete Bauvorhaben durchgeführt. Neben diesen objektspezifischen Vorhangfassaden wurden in der Vergangenheit auch Fassadensysteme untersucht. Die Ergebnisse dieser Messungen dienen als Basis für das Projekt. Zusätzlich wurden Daten bei den Industriepartnern sowie weiteren Prüfinstituten gesammelt. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Analysen wurden in einem weiteren Arbeitsschritt Musterfassaden festgelegt, die messtechnisch zur Verifizierung und Vervollständigung der Datentabellen überprüft wurden. In Ergänzung dieser Messungen wurde in Kleinversuchen die Profilschalldämmung der verwendeten Fassadenprofile untersucht und mit dem Prüfergebnissen abgeglichen. Das Ergebnis fließt in die Tabellenentwürfe mit ein. Die Bauteilsammlung wird mit dem Ziel erstellt, tabellierte Daten in den Bauteilkatalog von DIN 4109 und in die Produktnorm Vorhangfassaden zu integrieren.

Klimabelastung von Isolierglas bei Structural Glazing Structural Glazing ist eine neue Fassadenbauart, bei der die Glasscheiben nicht mehr wie bisher mechanisch gehalten, sondern verklebt werden. Die Klebefuge muss daher die Lasen aufnehmen und entsprechend bemessen werden. Wird Isolierglas angeklebt und der Isolierglasrandverbund zur Lastabtragung herangezogen, so gilt dies auch für die Verklebung des Randverbundes. Bei Isolierglas führt eine Änderung der Temperatur oder eine Änderung des äußeren Luftdrucks zu einer Druckdifferenz zwischen dem Scheibenzwischenraum und der Umgebung. Diese klimatisch bedingte Belastung führt zu einer zusätzlichen wesentlichen Beanspruchung der Verklebung. Andererseits führt das im Scheibenzwischenraum von Isolierglas eingeschlossene Gasvolumen zu einer mechanischen Kopplung der beiden Glasscheiben und reduziert damit die Beanspruchung bei Windbelastung.

Dauerhaftigkeit von geklebtem Isolierglas Mit Einführung der EnEV 2009 wurden die Mindestanforderungen an den Wärmeschutz um 30% verschärft. Wird bei einem Gebäude die Hülle entsprechend den Vorgaben gedämmt, wird der Anteil an Transmissionswärmeverlusten, die über das Fenster erfolgen im Verhältnis immer größer. Zusätzlich sollen die solaren Gewinne über transparente Bauteile möglichst hoch gehalten werden. Diese Anforderungen führen dazu, dass auch neue Techniken bei der Fensterherstellung Einzug halten. Ein aktueller Ansatz alle Anforderungen zu kombinieren ist die umlaufende Klebung des Glases zum Flügelrahmen („direct glazing“).Hauptargumente für diese Verglasungstechnik sind: Erhöhte Stabilität durch Ausnutzung der mittragenden Wirkung von Glas Erhöhter Lichteinfall und geringere Wärmeverluste durch schmalere Rahmenkonstruktionen und damit reduziertem Rahmenanteil am Fenster Entfall oder Reduzierung der zusätzlichen Stahl-Verstärkung bei Kunststofffenstern Möglichkeiten einer rationalisierten und automatisierten Herstellung Entfall der Verglasungs-Klötze Neue Designmöglichkeiten Möglichkeiten zur Verbesserung der Wärme- und Schalldämmung, Einbruchhemmung Durch diese Verglasungstechnik können allerdings vermehrt Kräfte direkt auf den Randverbund des Isolierglases einwirken, was zu einem vorzeitigen Versagen der Isolierglaseinheit führen kann. Ziel dieses Forschungsprojektes war es, zu ermitteln, ob die zusätzlichen Lasten die durch die neue Verglasungstechnik auf ein Mehrscheibenisolierglas aufgebracht werden die Dauerhaftigkeit des Randverbundes negativ beeinträchtigen. Um das Projekt erfolgreich durchführen zu können, mussten vorab viele Parameter analysiert werden. Dies reichte von der Auswahl und Zusammenstellung der Probekörper, über den Aufbau und die Anpassung der Messeinrichtungen bis hin zur Auflastung und Analyse der Probekörper.Nach der Auswahl sinnvoller Probekörper musste ein Konzept für eine gezielte Auflastung der Probekörper abhängig von der Art der Belastung entwickelt werden. Als nächstes musste eine Lösung gefunden werden, um das Auflastungskonzept in der Praxis an den Probekörpern reproduzierbar und sicher durchführen zu können. Eine theoretische Lösung konnte schnell gefunden werden. Allerdings können nicht alle Einflussfaktoren erfasst werden, so dass es wichtig war ausreichend Vor- und Vorbereitungsarbeit und Zeit zu investieren, um im Ablauf der Prüfungen möglichst viele Probleme vorab zu entdecken und einzugrenzen.An Hand der bei Vorversuchen auftretenden Probleme, können in der Praxis entstehende Wechselwirkungen, die bei theoretischen Überlegungen nicht erfasst werden, sichtbar gemacht, Ursachen ermittelt und Lösungen entwickelt werden. Bei der Durchführung des Projekts konnten die trotz der aufwendigen Vorbereitung auftretenden Probleme zügig und effektiv gelöst werden und dabei Erfahrungen für zukünftige Aufgaben gesammelt werden.Die wesentlichen Ergebnisse können wie Folgt zusammengefasst werden: die Art der Klebetechnik (weich, hart und Position) keinen großen Einfluss auf die Größe der ermittelten Kennwerte hat (Gasverlustrate 0,15-0,6 %/a, Tm-Beladung 1,4-2,3%; Veränderung der Gaskonzentration 1-5,5%... das Material der sekundären Dichtstufe keinen großen Einfluss auf die Kennwerte Gasverlustrate, TM-Beladung und Gaskonzentration hat... große Unterschiede bei der geometrischen Verformung der Isoliergläser im Vergleich zwischen Polysulfid und Polyurethan als sekundäre Dichtstufe vorliegen. sich die Verformung der Gläser ohne Begrenzung bis zum Versagen der Scheiben fortsetzen würde (außer Falzgrundklebung) die Verformung der Scheiben so groß ist, dass für die eingesetzten Dichtstoffe eine erhöhte UV-Belastung zu erwarten ist und eine optische Beeinträchtigung der Isoliergläser vorliegt (außer Falzgrundklebung) Somit ist unter den Gesichtpunkten dieses Projekts kein negativer Einfluss der Klebetechnik auf die Dauerhaftigkeit des Randverbundes von MIG erkennbar.Allerdings ist auf Grund der geometrischen Verformungen von der Ausführung der Verglasung ohne lastabtragende Klotzung auch bei geklebten Systemen abzuraten ist. Einzelfälle müssen im Voraus mit dem Isolierglashersteller abgesprochen werden.

CO2-Einsparung mit Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP): Untersuchung der Dauerhaftigkeit von VIPs mit verklebten Schutzschichten und in der klebetechnischen Anwendung Nicht zuletzt durch die Meseberger Beschlüsse kommt der Thematik Energie- und CO2-Einsparung in der Politik und Öffentlichkeit ein hoher Stellenwert zu. Zur Erreichung dieses Ziels im Gebäudebereich trägt die Verbesserung des Wärmeschutzes der Gebäudehülle einen maßgeblichen Beitrag. Neben konventionellen Dämmstoffen wurden in den letzten Jahren sog. Vakuum-Isolations-Paneele (VIPs) entwickelt. Diese besitzen den Vorteil, dass gegenüber konventionellen Dämmstoffen eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit um den Faktor 6-10 zu verzeichnen ist. So können Wärmeleitfähigkeiten von ca. 0,004 W/(mK) im Neu-zustand erreicht werden. Um solch niedrige Wärmeleitfähigkeiten jedoch über den kompletten Nutzungszeitraum sicherstellen zu können, bedarf es einer entsprechend dichten „Umhüllung“ dieser VIPs, um geringe Leckraten und damit geringe Druckanstiege im Paneel garantieren zu können. Bei der Bewertung der Dauerhaftigkeit solcher Paneele ist es wichtig, alle relevanten Belastungen, die während der Nutzung auf das VIP einwirken, zu betrachten. Unter dieser Prämisse wurde im Sachverständigenausschuss des DIBt SVA B1 „Wärmeleitfähigkeit und Wärmedämmstoffe“ entsprechende Prüfszenarien erarbeitet, um die Dauerhaftigkeit der Wärmeleitfähigkeit von VIPs zu bewerten. Auf Grundlage dieser Prüfungen wurden in den vergangenen Jahren bereits nationale Zulassungen erteilt. In jüngster Vergangenheit erfolgt der Einbau solcher Produkte in die Gebäudehülle jedoch auch durch Kleben, durch Verarbeitung von bereits werkmäßig mit Schutzschichten aus Gummigranulat und EPS-Platten versehenen Verbundplatten oder durch die Integration in weitere Paneele mit polymeren Bestandteilen wie z.B. PU-Schäumen. Ebenso sind zukünftige Anwendungen denkbar, die das VIP in direkten Kontakt mit Beton, Estrich usw. bringen. Aus anderen Anwendungsbereichen ist bekannt, dass beim Kontakt von unterschiedlichen Polymeren bzw. beim Kontakt von Polymeren mit alkalischen Stoffen eine Diffusion von niedermolekularen Bestandteilen, wie z.B. Weichmachern und Ionen, stattfinden kann, die die Eigenschaften der Polymere negativ beeinflusst. Beispiele für die Wanderung von einzelnen Bestandteilen treten beim Kontakt von Verglasungsklötzen mit ausreagierten Dichtstoffen aus dem Randverbund von Mehrscheiben-Isolierglas und auch bei Dichtstoffen in Kontakt mit den Kanten von Verbund- und Verbundsicherheitsgläsern auf. Auch im Rahmen der ETAG 002 „Leitlinie für die Europäisch-technische Zulassung für Geklebte Glaskonstruktionen, Teil 1: Gestützte und ungestützte Systeme“ wird der Thematik Unverträglichkeit mit anderen Materialien im Abschnitt 5.1.4.2 Rechnung getragen.Der Einfluss von organischen und anorganischen (ionischen) Komponenten auf die Dauerhaftigkeit der Umhüllung von VIPs aufgrund von Wechselwirkungen und Unverträglichkeit mit angrenzenden Materialien ist bislang noch nicht untersucht. Insbesondere der Kontakt mit polymeren und mineralischen Klebern und mit Putzen, Estrich und Betoninhaltsstoffen aus einer Außenwand ist von Interesse und bedarf der genaueren Betrachtung.Materialwechselwirkungen und -unverträglichkeiten könnten eine Reduzierung der Gasdichtheit der Folie zur Folge haben. Diese chemischen Belastungen könnten durch mechanische Spannungen überlagert werden – Spannungen, die aus Zwängungen bei der Bewegung des Untergrundes oder unterschiedlichen thermischen Längenausdehnungen resultieren. Wenn man sich vor Augen führt, dass die Wärmeleitfähigkeit eines Paneels im neuen Zustand ca. 4 mW/(m K) beträgt, im belüften Zustand aufgrund einer nicht gasdichten Folie um den Faktor 5 höher ist, so wird klar, dass ausgeschlossen werden muss, dass durch Wechselwirkung mit angrenzenden Materialien, wie z.B. Klebern, oder mechanische Belastungen die Dichtigkeit der Verbundfolie reduziert wird.Ziel des Vorhabens war es daher den Einfluss von unterschiedlichen Klebern und Klebsystemen sowie weitere Stoffe wie Betoninhaltsstoffe und Estriche auf die Dauerhaftigkeit der Folienumhüllung von VIPs zu untersuchen. Zusätzlich sollte auch der Einfluss der thermischen Ausdehnung von verklebten Deckschichten auf die Dauerhaftigkeit von VIPs beurteilt werden. Die notwendigen Untersuchungen konnten zum Teil an der Folie direkt durchgeführt werden, um entsprechende Reaktionen zwischen den „Beteiligten“ direkt visuell oder auch analytisch festzustellen. Ebenso wurden komplette VIPs mit unterschiedlichen Klebern in Kontakt gebracht und die Auswirkung auf den zeitlichen Druckanstieg des Paneels und infolgedessen auf die Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit ermittelt.

Bauelementes, das geeignete Mauerwerk über Vorgaben zu Wanddicke, Druckfestigkeits- und Rohdichteklasse der Steine sowie zur Mörtelgruppe Tabelle 1 definiert. Infolge der stetig steigenden Anforderungen der Energieeinsparverordnung an die Reduzierung der Transmissionswärmeverluste der Gebäudehülle und der damit einhergehenden wärmeleittechnischen Optimierung moderner Ziegelbaustoffe, wird modernes Ziegelmauerwerk in niedrigen Rohdichte- und Druckfestigkeitsklassen hergestellt. Diese sind jedoch nicht in der Tabelle in DIN EN 1627 erfasst. Daher sind hochwärmedämmende Ziegel mit geringen Druckfestigkeiten derzeit als Befestigungsgrund für einbruchhemmende Bauelemente normativ nicht nachgewiesen.  Ziel des Forschungsvorhabens war es somit allgemeingültige Aussagen zur Eignung von hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk hinsichtlich der Montage von einbruchhemmenden Bauelementen nach DIN EN 1627 treffen zu können. Der Schwerpunkt lag hierbei auf den Widerstandsklassen RC2 und RC3.

Erarbeitung von Einsatzempfehlungen für dezentrale Lüftungseinrichtungen in Verbindung mit dem Fenster Schimmelpilzwachstum durch falsches oder ungenügendes Lüften führt immer mehr zu gesundheitlichen Problemen bei den Bewohnern. Speziell nach einer Altbausanierung, bei der häufig keine Fachplaner zur Verfügung stehen, wird die Lüftungsproblematik in der Regel nicht berücksichtigt. Zurückzuführen ist dies auf die „dichtere“ Gebäudehülle nach der energetischen Sanierung. Der dadurch nicht mehr vorhandene „Grundluftwechsel“ wird in der Regel nicht durch den Nutzer abgefangen, da das Problem oft nicht erkannt wird und aufgrund langer Abwesenheit der Bewohner der Mindestluftwechsel durch die Bewohner nicht sichergestellt werden kann. Dies führt zu den bekannten Problemen. Eine nutzerunabhängige Lüftung würde die häufigste Ursache des Schimmelpilzwachstums – ungenügende und falsche Lüftung – ausschließen und damit einen Großteil an Schadensfällen vermeiden. Auch im Bereich des Neubaus findet in der Regel keine gezielte Planung der Lüftung statt, sondern bleibt dem Zufall überlassen.Die Integration von zentralen Lüftungsanlagen in das bestehende Gebäude im Rahmen einer Sanierung ist oft schwierig bzw. nicht möglich. Speziell im Altbau bietet sich der Einsatz von dezentralen, in die Fenster integrierten Lüftungsgeräten bzw. -elementen, sog. Fensterlüftern, an. Traditionell ist das Fenster das Element zur Lüftung von Gebäuden und wird auch so von den meisten Bewohnern gesehen. Es ist also zu erwarten, dass die Integration von dezentralen Lüftungsgeräten bzw. -elementen in oder an das Fenster auf eine hohe Nutzerakzeptanz stoßen wird. Ebenso ist es sinnvoll und wirtschaftlich solche Systeme am oder im Fenster zu platzieren, da beim Austausch der Fenster keine weiteren zusätzlichen Kosten wie z. B. bei einer Wandmontage, entstehen, wenn das Fenster im Rahmen einer Sanierung ohnehin ausgetauscht wird.In der Praxis ist jedoch festzustellen, dass der Einsatz von dezentralen Lüftungsgeräten bzw. -elementen auf keine hohe Akzeptanz stößt. Dies kann u. a. damit begründet werden, dass der Verbraucher mit der komplexen Thematik Lüftung allein gelassen wird. Zusätzlich sind neben den reinen lüftungstechnischen Aspekten (primäre Funktion) auch noch andere wichtige sekundäre Funktionen des Fensters wie z. B. Schallschutz, Wärmeschutz, Brandschutz, Gebrauchstauglichkeit etc. zu berücksichtigen. Ziel des Forschungsvorhabens war deshalb die Erarbeitung von Einsatzempfehlungen für dezentrale Lüftungsgeräte, die im bzw. am Fenster integriert sind. Die Einsatzempfehlungen, die als Grundlage bereits erarbeitete Klassifizierungstabellen aufweisen, sollen in erster Linie für den Neubau sowie für die Altbausanierung im Bereich des privaten Wohnungsbaus erarbeitet werden und Bauherren, Planern und Architekten Hilfestellung bei der Bewertung und Auswahl geeigneter Fensterlüftungssysteme geben.

Emissionen aus Bauelementen Um einen Überblick über das Emissionsverhalten von Fenstern zu gewinnen, wurden innerhalb des vorliegenden Forschungsvorhabens „Emissionen aus Bauelementen“ repräsentative Fenster und Fensterkomponenten auf ihr VOC-Emissionsverhalten untersucht. Dabei wurden Reihenuntersuchungen an gängigen Werkstoffen und Komponenten durchgeführt. Parallel dazu fanden auch Untersuchungen an kompletten Fenstern statt.Die Vorgehensweise sah dabei zunächst jeweils ein Screening-Verfahren vor, mit dessen Hilfe eine große Anzahl von Varianten zu den jeweiligen Komponenten vergleichend untersucht wurden. Auf Basis dieser Vergleichsuntersuchungen fand eine Auswahl von repräsentativen Proben für Emissionskammerprüfungen statt, die Messwerte für eine Bewertung nach dem AgBB-Schema (Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten) lieferte.Aufgrund der Komplexität des Produkts Fenster sind Vorgehensweisen, die bei anderen Bauprodukten zur Anwendung kommen, nicht ohne Weiteres umzusetzen – eine produktspezifische Vorgehensweise war daher unumgänglich. Dabei wurden die Größenverhältnisse eines, seitens der europäischen Normung vorgeschlagenen, Referenzraums berücksichtigt. Daneben wurden beim jeweiligen Ablauf der Probenahme entsprechende Fertigungsanalysen berücksichtigt, um eine praxisnahe und reproduzierbare Prüfdurchführung zu gewährleisten.Sämtliche untersuchten Fenster und Fensterkomponenten erfüllen die Entscheidungskriterien des AgBB-Schemas. Kunststoff- und Metallfenster sowie deren Komponenten verursachten sehr geringe bis nahezu keine VOC-Emissionen. Holzfenster sowie deren Komponenten zeigten im Vergleich zwar etwas höhere VOC-Emissionen, doch auch hier wurden die AgBB-Entscheidungskriterien deutlich erfüllt.Großer Einfluss auf spätere Messwerte geht von der Auswahl der Produkte und Probenahme aus. Zufällige Probenauswahl bzw. unklare Probenahmezeitpunkte führen, trotz der generell eher unkritischen Emissionen von Fenstern und deren Komponenten, zu Messwerten ohne Aussagekraft, Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit.Sollten europäische Emissionsklassen für Bauprodukte verfügbar werden, könnte auf Basis der Erkenntnisse des Forschungsvorhabens eine Anerkennung von Fenstern als Produkte „without testing" bzw. „without further testing" (wt/wft) oder zumindest eine fakultative Einstufung in eine der vorgefassten Emissionsklassen erfolgen.Eine Untersuchung wäre in diesem Fall nur bei besonderen Anforderungen an das Emissionsverhalten oder zur Erreichung einer strengeren als der vorgefassten Emissionsklasse notwendig. Dabei wäre es vorteilhaft, wenn die Einstufung in diese Emissionsklassen auf der Basis von Messungen an Komponenten erfolgen könnte.

Entwicklung einer Referenzmethode zur kalorimetrischen Bestimmung des Gesamtenergiedurchlassgrades von transparenten und transluzenten Bauteilen Ziel des Projektes war die Entwicklung einer Referenzmethode für die kalorimetrische Messung von Wärmeübergangswiderständen, Lichteinfallswinkel, Lichtquellen mit entsprechendem Spektrum, um eine einheitliche und aussagekräftige Bewertung verschiedener transparenter und transluzenter Systeme wie z.B. Sonnenschutzvorrichtungen, Lichtleitsysteme, lichtstreuende Bauteile wie Glasbausteine, Kunststoffplatten, transparente Wärmedämmsysteme durchführen zu können. Darüber hinaus wurden mittels eines Freiluft-Messstandes, der in der Lage ist winkelabhängige g-Werte der Systeme unter unterschiedlichen meteorologischen Randbedingungen zu ermitteln, der Bezug zur Praxis gewährleistet.

Entwicklung von Umweltproduktdeklarationen für transparente Bauelemente – Fenster und Glas – für die Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden Basierend auf den Forderungen von Gesellschaft, Umwelt, Politik und der Nachfrage am Markt sollten im Rahmen des Projekts „Entwicklung von Umweltproduktdeklarationen für transparente Bauelemente – Fenster und Glas – für die Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden“ Produktkategorie-Regeln und Umweltproduktdeklarationen (EPDs) für Fenster bzw. Flachgläser im Bauwesen erstellt werden.Grundlage hierfür waren prEN 15804:2008 „Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltdeklarationen für Produkte – Regeln für Produktkategorien“ und DIN ISO 14025 „Umweltkennzeichnungen und -deklarationen – Typ III Umweltdeklarationen – Grundsätze und Verfahren“. Außerdem wurde bei der Erstellung der Ökobilanzen entsprechend DIN EN ISO 14040:2006 „Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen“ und DIN EN ISO 14044:2006 „Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen“ vorgegangen.Bisherige Umweltproduktdeklarationen decken nur einen Teil des Lebenszyklus ab. In den meisten Fällen ist dies „cradle to gate“, also „von der Wiege bis zum Werkstor“. Hierfür können die Hersteller spezifische Angaben machen. Alles, was darüber hinausgeht, muss jedoch über Szenarien dargestellt werden, da auf Produktebene nicht bekannt ist, was mit einem Produkt in der Nutzung und Nachnutzung passiert. Ziel des Forschungsvorhabens war es, den gesamten Lebenszyklus „cradle to grave“ – also „von der Wiege bis zur Bahre“ – abzubilden und entsprechende Szenarien zu erarbeiten.Darüber hinaus sollten mit den PCR-Dokumenten einheitliche Regeln geschaffen werden, anhand derer Hersteller sich weitere Umweltproduktdeklarationen erstellen lassen können.Die im Forschungsvorhaben erstellten Umweltproduktdeklarationen sollen zur Gebäudezertifizierung verwendet werden. So können Architekten und Bauplaner direkt auf diese Dokumente zurückgreifen und Daten für eine Gebäudezertifizierung entnehmen. Zusätzlich dienen die EPDs als Informationsquelle für Bewohner, Besitzer und Interessierte der Gebäude.

Energieeffizientes Mehrscheiben-Isolierglas –Untersuchungen von technischen Maßnahmen zur Reduzierung des Flächengewichtes Durch weitere Verschärfungen der energetischen Anforderungen an die Gebäudehülle ist zu erwarten, dass in naher Zukunft Dreifach-Isolierglas in Fenstern und Fenstertüren zum Standard werden. Ebenso werden auch die Anforderungen an den Schallschutz, die Einbruchhemmung, den Feuerwiderstand und andere Leistungseigenschaften zunehmen. Der Trend zu größeren, öffenbaren Fenstern/Fenstertüren und Fassadenelementen wird durch die moderne Architektur vorangetrieben. Geschosshohe Elemente wie z.B. Fenstertüren werden mehr und mehr auch im privaten Wohnungsbau eingesetzt.Durch die genannten Entwicklungen erhöht sich das Gewicht des verwendeten Mehrscheiben-Isolierglases und infolgedessen des kompletten Bauelementes signifikant. Das Forschungsvorhaben hatte daher das Ziel, zu untersuchen, welche technischen Maßnahmen das Flächengewicht von Mehrscheibenisolierglas reduzieren könnten und welche Auswirkungen sich hieraus ergäben.

Die Altbausanierung nimmt gegenüber dem Gesamtvolumen der Bautätigkeit eine immer bedeutendere Stellung ein. Für die richtige Planung einer Sanierung ist jedoch die Kenntnis und Berücksichtigung der einzuhaltenden bauphysikalischen Anforderungen sowie der Brandschutzanforderungen erforderlich. Falls diese Sanierungsmaßnahmen nicht unter den Bestandsschutz fallen, sind die Anforderungen der zum Zeitpunkt der Sanierung baurechtlich eingeführten Normen zu berücksichtigen.Für den Nachweis des erforderlichen Schallschutzes im zu sanierenden Bauvorhaben ist derzeit DIN 4109 :1989-11 maßgebend. Als Bauteil, das bei der Sanierung eine besonders sorgfältige Planung erfordert, ist die Wohnungstrenndecke zu nennen, da sie in Altbauten häufig als Holzbalkendecke ohne ausreichende schalldämmende Maßnahmen ausgeführt wurde.Bezüglich der Einschätzung der Luft- und Trittschalldämmung der Altbaudecke bestehen mangels ausreichender Grundlagen große Unsicherheiten. Dies liegt einerseits an der großen Anzahl an Konstruktionsvarianten und dem Zustand der Altbaudecken. Außerdem sind die verbauten Materialien (z. B. Schüttung auf dem Blindboden) nicht einheitlich, sondern richteten sich nach den regional vorhandenen Möglichkeiten.Belastbare Messwerte von Altbaudecken mit bekanntem Aufbau liegen nur vereinzelt vor und sind für eine gesicherte Prognose des Ist-Zustandes nicht ausreichend. Für die Ermittlung des Ist-Zustandes bleibt deshalb meist nur eine Baumessung vor Ort als Möglichkeit bestehen. Zusätzlich ist die Wirkungsweise des geplanten Estrichaufbaus bzw. der abgehängten Unterdecke in Kombination mit der vorhandenen Rohdecke häufig unbekannt.Für das Erreichen der erforderlichen Trittschalldämmung kommt bei der Beurteilung und Planung der Maßnahmen erschwerend hinzu, dass auf Altbaudecken wegen der reduzierten oder unbekannten Tragfähigkeit/Statik nur bedingt Rohdeckenbeschwerungen und Nassestriche mit höherem Flächengewicht eingesetzt werden können. Ebenso problematisch sind bauwerkserhaltende Randbedingungen und/oder Randbedingungen des Denkmalschutzes wie z. B. zu erhaltende Unterdecken oder Türschwellenhöhen, die die möglichen Sanierungsmaßnahmen limitieren.

Teil 2: Flankenübertragung Die vorhandenen Planungsgrundlagen für den Schallschutznachweis von Holzbalkendecken in Altbauten sind in der derzeitigen Fassung der DIN 4109 sehr lückenhaft. Auch die vorgegebene Umrechnungsmethode der Rechenwerte (R’w,R, L’n,w,R) auf die Bausituation schränkt die Anwendung ein und kann nicht mit der für die neue DIN 4109 angestrebten Vorgehensweise in Übereinstimmung gebracht werden. Ziel des Projekts war deshalb die Bereitstellung eines geeigneten Prognosemodells und dessen Eingangsdaten, um die Luft- und Trittschalldämmung (R'w und L'n,w) von Holzdecken im Altbau zu berechnen.Das IGF-Vorhaben 16377 N / 1 der Forschungsvereinigung Internationaler Verein für Technische Holzfragen e.V. – iVTH, Bienroder Weg 54 E, 38108 Braunschweig wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Holzfenster 2012 Aktuelle und zukünftige Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV), steigende Energiekosten sowie zusätzliche Anreize durch staatliche Fördermaßnahmen erfordern immer energieeffizientere Bauweisen. Da hierfür sowohl bei Neubauten als auch im Bereich der energetischen Gebäudesanierung die Anforderungen an einzelne Bauprodukte steigen, müssen auch Fenster- und Außentürelemente mit dieser Entwicklung Schritt halten und die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) dieser Konstruktionen verbessert werden. Die zukünftigen Verschärfungen erfordern dabei, neben Verbesserungen im Bereich der Verglasung, auch eine deutliche Verbesserung der Wärmedurchgangskoeffizienten der Fensterrahmen (Uf-Wert). Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, Konzepte für eine Optimierung des Wärmeschutzes von Holzfensterprofilen und Umsetzungsvorschläge zur Erreichung der steigenden Anforderungen – unter Berücksichtigung aller fenstertechnischen und gestalterischen Anforderungen – zu erarbeiten.

Ziel ist es, die bestehenden Lösungsansätze gemeinsam mit Partnern aus der Fensterindustrie zu konkretisieren und in Neuentwicklungen in Konstruktion und Fertigungstechnik umzusetzen. Die Entwicklungen sollen dazu führen, die Belastungen für die Umwelt bei der Herstellung und im Gebrauch zu senken. Folgende Zielsetzungen stehen dabei im Vordergrund: Verbesserter Wärmeschutz, hohe Wartungsfreundlichkeit, einfache und möglichst vollständige Wiederverwertung, Integrationsfähigkeit zusätzlicher Funktionen, Erfüllung aller funktionalen Anforderungen, Gebrauchstauglichkeit über einen langen Nutzungszeitraum. In Bezug auf die Optimierung der Fertigungstechnik stehen die folgenden Ziele im Vordergrund: Kostengünstigere Fertigung, umweltfreundlichere Fertigungstechniken. Die Einzelteilfertigung der Rahmen ist hierbei ein vielversprechender Ansatz. Neben einer Optimierung der Fertigungsabläufe ist damit auch eine Verbesserung des Holzschutzes an den Rahmenverbindungen beabsichtigt. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen ein Anreiz für die gesamte Branche sein, auf diesen Erkenntnissen aufbauend eigene neue Konstruktionen und Produkte zu entwickeln. Ziel des Vorhabens soll deshalb nicht die Entwicklung des neuen Norm-Holzfensters sein, denn damit würde man wiederum die kreative Entwicklung neuer und anderer Holzfensterkonstruktionen behindern. Es soll anhand von konkreten Produkten gezeigt werden, in welcher Form das Holzfenster den geänderten Anforderungen angepasst werden kann.

Ziel des Vorhabens ist es, mit der Entwicklung und Untersuchung neuer innovativer Lösungen den gestiegenen Anforderungen an das Bauteil Fenster gerecht zu werden:a) Erhöhte Witterungsbeständigkeit der Rahmenoberfläche durch die Kombination des Holzes mit anderen Werkstoffen, wie z.B. Glas, Aluminium.b) Durch erhöhte Witterungsbeständigkeit werden witterungsbedingte Schäden und deren Folgeschäden vermieden und der Aufwand für die Instandhaltung der Fenster verringert. ...c) Optimaler Sonnenschutz durch Integration von am Markt verfügbaren Verschattungselementen.d) Verbesserte Ausleuchtung von Räumen durch Einsatz von Lichtlenksystemen.e) Bauphysikalische und technische Anforderungen an das Verbundfenster.Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist es, Verbundfensterkonstruktionen mit integrierten Verschattungssystemen und erhöhte Witterungsbeständigkeit der Rahmenoberflächen durch Einsatz geklebter Glaselemente zu entwickeln.

Verbesserung der Eigenschaften von einheimischen Holzarten für die Anwendung im Außenbereich durch kombinierte Tränk- und Oberflächenbehandlung mit nanopartikulären Kompositmaterialien Holz ist ein nachwachsender Rohstoff, der eine neutrale CO2-Bilanz aufweist. Daraus erwächst im Vergleich zu anderen Materialien wie Kunststoff, Metall oder Beton ein Vorteil für die Ökobilanz. Obwohl der Werkstoff Holz ein hohes Ansehen genießt, ist der Anteil des Holzes insbesondere im Fenster- und Fassadenbau stark rückläufig. Nachdem sich der Marktanteil von Holzfenstern und -fassaden in den siebziger Jahren stark verringert hat, erreicht er derzeit einen neuen Tiefstand. Die Tendenz ist weiter abnehmend. Im Wesentlichen sind aus technischer Sicht zwei Parameter gleichzeitig verändert worden.Zum einen wurde auf den Einsatz resistenter und dauerhafter tropischer Hölzer verzichtet, ohne die Konstruktionen der Fenster und ihre Beschichtungen darauf hin abzuändern. Die nun verwendeten einheimischen Holzarten weisen jedoch geringere Resistenzklassen auf als die vorher verwendeten tropischen Holzarten. Zudem werden aus Preisgründen zunehmend geringwertige Holzqualitäten mit erhöhtem Splintholzanteil und breiten Jahrringlagen eingesetzt, was dieDauerhaftigkeit und Witterungsbeständigkeit zusätzlich vermindert.Die veränderten Holzeigenschaften betreffen die erhöhte Quellung und Schwindung, geringere Dauerhaftigkeit und Dimensionsstabilität. Weiterhin wurden die früher üblichen lösemittelhaltigen Lacke durch so genannte Wasserlacke ersetzt. Diese wurden aus Marketinggründen praktisch biozidfrei eingestellt. Gleichzeitig wurde auf die biozidhaltige Imprägnierung als Grundlage der anschließenden Anstrichbehandlung verzichtet.Die gewünschten Dauerhaftigkeitseigenschaften der Fenster, die gerade bei Holzfenstern aus Kundensicht zentrale Bedeutung haben, können durch geänderte Fensterkonstruktionen, eine geschützte Lage im Baukörper, die Eigenschaften der Beschichtung und durch den Einsatz geeigneter Holzschutzmittel kompensiert werden.Während bei der Konstruktion der Fenster deutliche Fortschritte erreicht wurden, ist bei der Lage der Fenster im Baukörper eher ein gegenläufiger Trend festzustellen. Die Fenster rücken wegen gewünschter glatter Fassaden nach vorne, in die Bewitterung hinein, zudem werden die Dachüberstände bei immer höheren Baukörpern eher geringer.

Forschungsbericht Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen - Erarbeitung eines Bauteilkataloges zur Ermittlung der Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen In der bauakustischen Planung von Gebäuden werden Angaben zur Luftschalldämmung von Außenbauteilen benötigt. Für opake Ausfachungen (Paneele) lassen sich solche Angaben - im Gegensatz zu transparenten Ausfachungen (Verglasungen) - derzeit nur anhand von Messungen im Labor nachweisen. Eine Möglichkeit zur Planung und Nachweisführung über ein Tabellenverfahren existiert nicht. Ziel des Vorhabens war daher die Erstellung eines solchen Bauteilkatalogs zur Planung der Luftschallschalldämmung von opaken Ausfachungen. Der Bedarf an einem Bauteilkatalog zur Planung der Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen hat sich im Rahmen des abgeschlossenen Forschungsvorhabens "Erarbeitung eines Bauteilkatalogs zur Ermittlung der Luftschalldämmung sowie Längsschalldämmung von Vorhangfassaden"(SWD-10.08.18.7-14.26) gezeigt [21]. Für opake Ausfachungen sind aktuell keine tabellierten bauakustischen Leistungseigenschaften in Abhängigkeit des konstruktiven Aufbaus verfügbar. Durch die Erarbeitung eines Bauteilkatalogs für opake Ausfachungen könnten für standardisierte Paneele Angaben zur Luftschalldämmung ohne Messungen nachgewiesen werden. Die so verfügbaren Informationen zu den akustischen Eigenschaften könnten dann genutzt werden, um die Luftschalldämmung des kompletten Bauelementes (Fenster- bzw. Vorhangfassade) zu bestimmen. Die noch vorhandene Lücke (fehlende Eingangsdaten der Luftschalldämmung von Paneelen) bei der Bestimmung der Luftschalldämmung von Vorhangfassaden wäre somit geschlossen. Dadurch reduziert sich der Aufwand zum Nachweis erheblich. Dies beeinflusst sowohl die Kosten als auch den zeitlichen Ablauf in der Planung. Zusätzlich erhöht sich durch eine fundierte Datenbasis die Planungssicherheit. Basis für die Erstellung des Bauteilkatalogs sind Messdaten aus dem Archiv des ift Rosenheim sowie Daten, die bei den Industriepartnern sowie weiteren Prüfinstituten gesammelt wurden. Es ist jedoch nicht zu erwarten, dass allein durch eine statistische Analyse der vorhandenen Daten eine für die praktische Anwendung ausreichend umfassende Bauteilsammlung erstellt werden kann. Dies ist dadurch begründet, dass „relativ“ wenige Messdaten für das Bauteil opake Ausfachung vorhanden sind, da im Regelfall Paneele für konkrete Bauvorhaben gefertigt werden und die bauakustischen Eigenschaften für das komplette Bauelement; d. h. die Vorhangfassade oder das Fenster, messtechnisch ermittelt werden. Die Luftschalldämmung des Paneels alleine wird hierbei im Allgemeinen nicht ermittelt.

Die Schalldämmung von Außenbauteilen wird durch das Aufbringen von WDV-Systemen (Wärmedämmverbundsystemen) und Außendämmungen deutlich beeinflusst. Für den Nachweis der Schalldämmung eines Außenbauteils ist deshalb die Berücksichtigung dieser Systeme erforderlich. Hierzu stehen neben speziellen Verfahren für WDV-Systeme allgemeine Verfahren für akustische Vorsatzschalen zu Verfügung, die in der neuen DIN 4109 berücksichtigt werden.   Die Zielsetzung des Projekts lag entsprechend in der Validierung und Anpassung dieser Berechnungsmodelle für die Bemessung und Optimierung von WDVS, Außendämmungen und Innendämmungen aus nachwachsenden Rohstoffen. Der Fokus der Untersuchungen lag hierbei auf einem praxisnahen Modell, das von Planern und Ausführenden verwendet werden kann. Zusätzlich wurden auch frequenzabhängige Modelle berücksichtigt, die ein besseres Verständnis der Wirkungsweise dieser Dämmsysteme ermöglichen.