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U. Pont, O. Proskurnina, A. Mahdavi:
"Das Potential von Vakuumgläsern für Bestand und Neubau: Empirische, messtechnische und simulationsgestützte Annäherung an entsprechende Architekturdetaillierung";
in: "Forschungstag 2016", Fakultät für Arch & RPL (Hrg.); herausgegeben von: Tu Wien, Fakultät für Architektur und Raumplanung; Forschungstag 2016, Wien, 2016, ISBN: 978-3-902707-32-1, S. 42 - 43.

Seit vielen Jahren gibt es internationale F- & E-Entwicklungen um evakuierte Bauteile zur Serienreife zu entwickeln. Während opake Dämmpaneele bereits verfügbar sind, sind transparente Bauteile, in denen ein evakuierter Bereich dauerhaft Bestand hat, ein seit langem gehegter Traum in der Architektur. Solche Gläser würden - da Konvektion und Leitung auf ein Minimum reduziert werden - sehr gute Wärmedurchlasswiderstände aufweisen. Bis vor kurzem galt die dauerhafte Versiegelung am Rand von Vakuumgläsern als problematisch. Neue Entwicklungen aus Asien scheinen aber große Schritte hinsichtlich einer dauerhaften Evakuierung gemeistert zu haben. In einer abgeschlossenen und einer laufenden Forschungsbemühung befasst sich die Abteilung Bauphysik und Bauökologie gemeinsam mit der Holzforschung Austria mit einem wesentlichen, jedoch oftmals vernachlässigten Aspekt von solchen High-Tech-Entwicklungen: Die speziellen konstruktiven Aspekte von solchen hochwärmedämmenden Vakuumgläsern und ihren physikalischen Eigenschaften (Abstandhalter und Randverbund) müssen hinsichtlich der Kompatibilität mit herkömmlichen Fensterrahmenkonstruktionen geprüft werden. Im Projekt VIG-SYS-RENO wurde die Applikation von Vakuumgläsern für den Einsatz in erhaltungswerten Fensterkonstruktionen (Kastenfenster) geprüft. Durch die sehr schlanken Querschnitte, die mit Vakuumgläsern erzielt werden können, ist ein Austausch von Floatglasscheiben durch solche Vakuumgläser denkbar. Während auf den ersten Blick der stark reduzierte Wärmestrom durch die Scheibe auf große Verbesserungen bei Energiekennzahlen schließen lässt (Wärmeleitfähigkeiten der Scheibe, die geringer als die von herkömmlichen Dämmstoffen sind), erkennt man bei genauerer Betrachtung die Problematik solcher Konstruktionen: Es stellt sich nämlich nicht nur die Frage, ob die Innenscheibe, die Außenscheibe, oder sogar beide Scheiben zu tauschen wären, sondern auch die Frage, ob nicht - bei gleichzeitiger Applikation von Gummidichtungen im Fenster - kritische Wärmebrücken entstehen. Der thermisch kritische Randverbund der Vakuumgläser fällt mit der ohnehin kritischen Anschlussfuge an den klassischen Holzrahmen zusammen. Bei falscher Zusammensetzung der Konstruktion sind Probleme wie z.B. Vereisung der Außenscheibe im Zwischenraum, Kondensatanfall im Rahmen/Glas-Detail und sogar rasche Zerstörung des Fenster zu befürchten. Zur Untersuchung dieser spannenden Fragestellungen wurde ein mehrschichtiger Ansatz gewählt: Nach einer eingehenden Recherche der Marktlage und der jüngsten Entwicklungen wurden von einem chinesischen Hersteller Vakuumgläser bezogen, so wie alle Informationen über diese Scheiben eingeholt. Mit den Vakuumscheiben wurde ein Fenster-Mock-Up errichtet, welches mit verschiedenen Applikationsszenarien bespielt wurde. Diese Szenarien wurden dann mechanischen und klimatischen Versuchen ausgesetzt. Parallel wurden mittels numerischer Wärmebrückensimulation die kritischen Punkte der Szenarien, wie z.B. der Fenster/Rahmenanschlusspunkt bewertet und verglichen. Mit Vakuumgläsern ausgestattete Konstruktionen, die der vorherrschenden Lehrmeinung entsprechen, d.h. den Innenflügel als den thermisch zu verbessernden Teil des Kastenfensters vorschlagen, weisen ein großes Risiko der Vereisung der Außenscheibe auf. Neben dem Verlust der Transparenz des Fensters sind dadurch verschiedene andere Probleme denkbar, die die Performance des Fensters und des Gesamtgebäudes negativ beeinflussen könnten. Konstruktionsvarianten, die den Außenflügel thermisch ertüchtigen weisen diese Problematik hingegen nicht auf. Allen Varianten, die mit Dichtungen und Vakuumgläsern ausgestattet sind, aber die originalen, sehr zarten Holzrahmenkonstruktionen bewahren, ist gemein, dass ein erhöhtes Kondensationsrisiko im Glas/Rahmenbereich vorliegt. Hier spielen die Tiefe des Randverbunds sowie der Glaseinstand der Scheibe im Rahmen eine wesentliche Rolle. In weiteren Forschungsaktivitäten wurde der Einfluss der Applikation von Vakuumgläsern auf die Gebäudeperformance hinsichtlich des Heizwärmebedarfs untersucht. Abhängig von Verglasungsgrad bzw. Fensteranteil der Fassaden, lassen sich bei gründerzeitlichen Bauwerken durch den Glas/Fenstertausch rechnerisch bis zu 20% im Vergleich zu herkömmlichen Kastenfenstern einsparen (unter der Voraussetzung, dass alle anderen die Performance beeinflussenden Parameter konstant gehalten werden). Die Erkenntnisse aus dem Projekt VIG-SYS-RENO animierten das Projektteam ein weiteres Forschungsprojekt namens MOTIVE zu starten, in welchem die Entwicklung von speziellen Rahmenkonstruktionen für Vakuumgläser vorangetrieben werden soll. Die Funktionalität und Detaillierung des Fensters als gesamtes wird hier kritisch zur Disposition gebracht und anhand der Anforderungen von Vakuumglas neu erdacht. Neben theoretischen Überlegungen und einem simulations-gestützten Designprozess, ist in Kollaboration mit Fachbetrieben auch die Errichtung eines entsprechenden Mock-Ups geplant. Eine weitere Forschungsschiene, die auf den Erkenntnissen des Ursprungsprojektes im Moment in Umsetzung begriffen ist, ist ein Langzeit-Monitoring von mit Vakuumglas sanierten Bestandsfenstern. Forschung- und Entwicklungsbemühungen, sowie fundierte Langzeitstudien sind in diesem Gebiet von größter Bedeutung, da Fenstern eine große Rolle für die Gebäudeperformance zukommt, welche ihrerseits wieder wichtig für die Erreichung von Klimaschutzzielen ist.

Seit vielen Jahren gibt es internationale F- & E-Entwicklungen um evakuierte Bauteile zur Serienreife zu entwickeln. Während opake Dämmpaneele bereits verfügbar sind, sind transparente Bauteile, in denen ein evakuierter Bereich dauerhaft Bestand hat, ein seit langem gehegter Traum in der Architektur. Solche Gläser würden - da Konvektion und Leitung auf ein Minimum reduziert werden - sehr gute Wärmedurchlasswiderstände aufweisen. Bis vor kurzem galt die dauerhafte Versiegelung am Rand von Vakuumgläsern als problematisch. Neue Entwicklungen aus Asien scheinen aber große Schritte hinsichtlich einer dauerhaften Evakuierung gemeistert zu haben. In einer abgeschlossenen und einer laufenden Forschungsbemühung befasst sich die Abteilung Bauphysik und Bauökologie gemeinsam mit der Holzforschung Austria mit einem wesentlichen, jedoch oftmals vernachlässigten Aspekt von solchen High-Tech-Entwicklungen: Die speziellen konstruktiven Aspekte von solchen hochwärmedämmenden Vakuumgläsern und ihren physikalischen Eigenschaften (Abstandhalter und Randverbund) müssen hinsichtlich der Kompatibilität mit herkömmlichen Fensterrahmenkonstruktionen geprüft werden. Im Projekt VIG-SYS-RENO wurde die Applikation von Vakuumgläsern für den Einsatz in erhaltungswerten Fensterkonstruktionen (Kastenfenster) geprüft. Durch die sehr schlanken Querschnitte, die mit Vakuumgläsern erzielt werden können, ist ein Austausch von Floatglasscheiben durch solche Vakuumgläser denkbar. Während auf den ersten Blick der stark reduzierte Wärmestrom durch die Scheibe auf große Verbesserungen bei Energiekennzahlen schließen lässt (Wärmeleitfähigkeiten der Scheibe, die geringer als die von herkömmlichen Dämmstoffen sind), erkennt man bei genauerer Betrachtung die Problematik solcher Konstruktionen: Es stellt sich nämlich nicht nur die Frage, ob die Innenscheibe, die Außenscheibe, oder sogar beide Scheiben zu tauschen wären, sondern auch die Frage, ob nicht - bei gleichzeitiger Applikation von Gummidichtungen im Fenster - kritische Wärmebrücken entstehen. Der thermisch kritische Randverbund der Vakuumgläser fällt mit der ohnehin kritischen Anschlussfuge an den klassischen Holzrahmen zusammen. Bei falscher Zusammensetzung der Konstruktion sind Probleme wie z.B. Vereisung der Außenscheibe im Zwischenraum, Kondensatanfall im Rahmen/Glas-Detail und sogar rasche Zerstörung des Fenster zu befürchten. Zur Untersuchung dieser spannenden Fragestellungen wurde ein mehrschichtiger Ansatz gewählt: Nach einer eingehenden Recherche der Marktlage und der jüngsten Entwicklungen wurden von einem chinesischen Hersteller Vakuumgläser bezogen, so wie alle Informationen über diese Scheiben eingeholt. Mit den Vakuumscheiben wurde ein Fenster-Mock-Up errichtet, welches mit verschiedenen Applikationsszenarien bespielt wurde. Diese Szenarien wurden dann mechanischen und klimatischen Versuchen ausgesetzt. Parallel wurden mittels numerischer Wärmebrückensimulation die kritischen Punkte der Szenarien, wie z.B. der Fenster/Rahmenanschlusspunkt bewertet und verglichen. Mit Vakuumgläsern ausgestattete Konstruktionen, die der vorherrschenden Lehrmeinung entsprechen, d.h. den Innenflügel als den thermisch zu verbessernden Teil des Kastenfensters vorschlagen, weisen ein großes Risiko der Vereisung der Außenscheibe auf. Neben dem Verlust der Transparenz des Fensters sind dadurch verschiedene andere Probleme denkbar, die die Performance des Fensters und des Gesamtgebäudes negativ beeinflussen könnten. Konstruktionsvarianten, die den Außenflügel thermisch ertüchtigen weisen diese Problematik hingegen nicht auf. Allen Varianten, die mit Dichtungen und Vakuumgläsern ausgestattet sind, aber die originalen, sehr zarten Holzrahmenkonstruktionen bewahren, ist gemein, dass ein erhöhtes Kondensationsrisiko im Glas/Rahmenbereich vorliegt. Hier spielen die Tiefe des Randverbunds sowie der Glaseinstand der Scheibe im Rahmen eine wesentliche Rolle. In weiteren Forschungsaktivitäten wurde der Einfluss der Applikation von Vakuumgläsern auf die Gebäudeperformance hinsichtlich des Heizwärmebedarfs untersucht. Abhängig von Verglasungsgrad bzw. Fensteranteil der Fassaden, lassen sich bei gründerzeitlichen Bauwerken durch den Glas/Fenstertausch rechnerisch bis zu 20% im Vergleich zu herkömmlichen Kastenfenstern einsparen (unter der Voraussetzung, dass alle anderen die Performance beeinflussenden Parameter konstant gehalten werden). Die Erkenntnisse aus dem Projekt VIG-SYS-RENO animierten das Projektteam ein weiteres Forschungsprojekt namens MOTIVE zu starten, in welchem die Entwicklung von speziellen Rahmenkonstruktionen für Vakuumgläser vorangetrieben werden soll. Die Funktionalität und Detaillierung des Fensters als gesamtes wird hier kritisch zur Disposition gebracht und anhand der Anforderungen von Vakuumglas neu erdacht. Neben theoretischen Überlegungen und einem simulations-gestützten Designprozess, ist in Kollaboration mit Fachbetrieben auch die Errichtung eines entsprechenden Mock-Ups geplant. Eine weitere Forschungsschiene, die auf den Erkenntnissen des Ursprungsprojektes im Moment in Umsetzung begriffen ist, ist ein Langzeit-Monitoring von mit Vakuumglas sanierten Bestandsfenstern. Forschung- und Entwicklungsbemühungen, sowie fundierte Langzeitstudien sind in diesem Gebiet von größter Bedeutung, da Fenstern eine große Rolle für die Gebäudeperformance zukommt, welche ihrerseits wieder wichtig für die Erreichung von Klimaschutzzielen ist.