Fensterverglasung

Im Fensterbau wird heute ausschließlich Mehrscheiben-Isolierglas eingesetzt. Das heißt, dass zwei oder mehr Einzelscheiben (Floatglasscheiben) über einen Abstandhalter verklebt werden, dabei dient Butyl als Primärdichtung des Glasrandverbundes. Zur Verhinderung von Kondensatbildung wird der Abstandhalter mit Trocknungsmittel (synthetische Zeolithe) gefüllt, das überschüssige Luftfeuchtigkeit und nachdiffundierenden Wasserdampf aufnimmt.

Außen umlaufend wird das Isolierglas mit einem Sekundärdichtstoff als Isolierglasrandverbund abgedichtet. Hierbei wird meist Polysulfid (PSR) verwendet (Marktanteil > 50% in Europa). Danach folgt Polyurethan (rund 30%). Silikon als Isolierglasrandverbund wird nur dort verwendet, wo es wegen der extrem guten UV Beständigkeit von Silikon technisch unbedingt erforderlich ist, also bei freiliegendem Isolierglasrandverbund wie z.B. im Structural Glazing Bereich (Silikon-Dichtstoffe sind teurer, die Wasserdampfdiffusion ist deutlich höher, die Gaspermeation ist auch deutlich höher als bei den anderen Dichtstoffen). Dies ist auch der Grund, warum es mit Silikon als Sekundärrandverbund äußerst schwierig ist, die in der EN 1279 Teil 3 geforderten Gasleckraten von < 1 % pro Jahr zu erfüllen. Isoliergläser, welche mit Polysulfid versiegelt wurden, haben ohne besondere Anstrengungen Gasleckraten von nur 0,2 bis 0,6 % pro Jahr.

Die Dicke der einzelnen Floatglasscheiben beträgt im Normalfall 4 mm, bei großen Scheiben können aus statischen Gründen auch Stärken von 5, 6 oder 8 mm notwendig sein, auch bei Schallschutzgläsern werden dickere Glasscheiben eingesetzt.

Wärmedämmung beim Fenster

Der Wärmedämmung von Isolierglas lässt sich im Wesentlichen mit 2 Parametern beeinflussen:

- Gasfüllung des Zwischenraums und

- Beschichtung der Floatglasoberfläche,

sowie auch etwas auch durch den Scheibenabstand.

Gasfüllung des Zwischenraums
Der Zwischenraum des Isolierglases wird mit einem Edelgas statt Luft gefüllt. Die Wärmeleitfähigkeit (lambda) von Argon (0,018 W/mK) und Krypton (0,010 W/mK) liegt deutlich unter der von Luft (0,026 W/mK), damit verringert sich der Wärmeverlust.

Beschichtung der Floatglasoberfläche
Einzelne Oberflächen des Glases werden mit einer dünnen Silberschicht bedampft. Diese Schicht reflektiert die langwellige Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) in den Raum zurück und senkt damit den Energieverlust.

In Einzelfällen (an wenigen Tagen im Jahr, am Morgen nach einer klaren Nacht) wird bei hochdämmenden Verglasungen ein Beschlagen an der Außenseite beobachtet, welches jedoch eher als positives Qualitätskriterium zu sehen ist, weil es beweist, dass fast keine Wärme mehr durch diese Fenster nach außen dringt.

Energiebilanz des Fensters (am Isolierglas, g-Wert)

Die außen auftreffende Solarstrahlung kann

Der absorbierte Anteil wird in der Folge nach außen und innen hin wieder abgegeben (sekundäre Wärmeabgabe). Die Summe der Strahlungsanteile, die direkt nach innen durchgelassen und nach innen sekundär abgegeben wird, wird als Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) bezeichnet. Der g-Wert wird als Anteil der außen am Glas auftreffenden Strahlung angegeben. Ein g-Wert von 0,64 bedeutet also, dass 64 % der außen auftreffenden Strahlung in den Innenraum gelangen.

Ein hoher g-Wert bedeutet einerseits einen hohen solaren Energiegewinn im Winter (positiv), gleichzeitig aber auch eine höhere Überhitzungsgefahr im Sommer (negativ). Energieeffizient Planen und Bauen bedeutet also, Fenster mit einem hohen Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) einzubauen. Achten Sie also bei der Glaswahl auf einen möglichst hohen g-Wert. Dieser soll auch bei 3-Scheibengläsern über 50 % liegen. Die Überhitzungsgefahr im Sommer sollte durch geeignete Maßnahmen zum sommertauglichen Bauen (planerisch optimiert) reduziert bzw. verhindert werden.

U-Wert und g-Werte von Isolierglas

Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) des Glases Ug und sein Gesamtenergiedurchlassgrad g hängen von folgenden Faktoren ab:

Glasaufbau Gas Anzahl
der
Scheiben		 Abstand der
Scheiben
[mm]		 Anzahl
Beschich-
tungen		 Ug
[W/m²K]		 g
[%]
4b/18Ar/4 Argon 2 18 1 1,1 63
4b/18Ar/4b Argon 2 18 2 1,0 52
4b/12Ar/4/12Ar/4b Argon 3 12 + 12 2 0,7 47-60
4b/16Ar/4/16Ar/4b Argon 3 16 + 16 2 0,6 47-60
4b/12Kr/4/12Kr/4b Krypton 3 12 + 12 2 0,5 47-60
4b/18Ar/4/18Ar/4b Argon 3 18 + 18 2 0,5 47-60

Quelle: Fa. Lagler

Zum Vergleich: In der Nacht (einstrahlungsfreie Zeit, also keine solaren Gewinne) lässt auch das beste 3-Scheibenglas noch immer 3 Mal soviel Wärme durch als eine moderne Außenwand.

Abstandhalter

Der Ug-Wert des Glases gilt streng genommen nur in der Scheibenmitte. Zum Rand hin nimmt die Dämmung wegen der Wärmeleitfähigkeit des Abstandhalters deutlich ab. Diese Wärmebrücke im Glasrandverbund wird als ψ-Wert (psi-Wert) [W/mK] bezeichnet und beeinflusst nicht nur die Wärmedämmung des Fensters sondern damit auch die Oberflächentemperatur am Glasrand. Das Material des Abstandhalters bestimmt also, wieviel Kondensat am Glasrand entsteht. Auf Fenstersprossen sollten Sie wenn möglich verzichten, denn:

Weiters sind bei 3-Scheiben-Verglasung manche Sprossenvarianten ohnehin nicht möglich.

Abstandhalter aus Aluminium
Billig
Sehr hoher Wärmeabfluss am Glasrandverbund
Hohe Kondensatneigung mit den entsprechenden Folgen

Abstandhalter aus Edelstahl/ Niro
Verbesserung gegenüber Aluminium um rund 35%
Immer noch relativ hoher Wärmeabfluss und damit Neigung zu Kondensatbildung

Abstandhalter aus Metall-/Kunststoff-Verbund
Bei diesen Abstandhaltern besteht das Profil aus einem hoch dämmenden Kunststoff kombiniert mit Edelstahl, der für die nötige Stabilität und Gasdichtheit sorgt. Handelsnahmen: TGI, Thermix.
Wenig Wärmeabfluss
Nur sehr wenig Neigung zur Kondensatbildung
Etwas teurer

Abstandhalter aus Kunststoff
Hier wird als Material Kunststoff wie Silikonschaum (Superspacer) oder Glasfaserkunststoff GFK (Swisspacer) verwendet, der zur Versiegelung hin mit einer Edelstahlfolie gasdicht gehalten wird. Handelsnamen: Superspacer, Swisspacer, Ködimelt TPS, Warm Edge System.
Beste Wärmedämmeigenschaften,
Keine Neigung zur Kondensatbildung
Etwas teurer

Die Verwendung von Kunststoff Abstandhaltern, welche mit Eckwinkeln gesteckt werden, also weder gebogen noch geschweißt werden, ist technologisch nicht optimal. Die in der EN 1279 geforderte Gasleckage von < 1% pro Jahr ist mit gesteckten Systemen nur sehr schwer erreichbar.

Produkt/Hersteller Materialien Wärmebrücke ψ
[W/mK]
*)		 Glasrand-
Temperatur
**)		 Kondensat zu erwarten
***)
Diverse Aluminium 0,090 5,6° ja
Diverse Edelstahl 0,055 9,5° ja
Thermix Kunststoff/ Edelstahl 0,040 11,9° nein
TGI Kunststoff/ Edelstahl 0,035 12,7° nein
Swisspacer Kunststoff GFK 0,030 13,6° nein
Superspacer Kunststoff Silikonschaum 0,027 13,8° nein

*) Anwendungsfall Holz-Alu-Fenster System Royal NT der Fa. Lagler
**) bei -10°C Außentemperatur 
***) bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit im Innenraum
Quelle: Fa. Lagler

Sicherheitsglas

Sicherheitsgläser können nach Ihrer Aufgabe vor verschiedenen Gefahren wie Verletzung, Absturz oder Einbruch schützen. Je nach Fertigungsmethode und Aufbau unterscheidet man zwischen Einscheibensicherheitsglas (ESG) und Verbundsicherheitsglas (VSG). Erkundigen Sie sich z.B. auf www.oib.or.at, in welchen Fällen die Bauordnung Ihres Bundeslands Sicherheitsglas vorschreibt.

Einscheibensicherheitsglas (ESG)
Einscheibensicherheitsglas wird durch so genanntes Vorspannen in einem Vorspannofen bei rund 600°C erhitzt und danach mit kalter Luft abgeschreckt. Es zeichnet sich durch erhöhte Spannungsfestigkeit, insbesondere bei Temperaturwechsel aus. Im Bruchfall zerbricht ESG in kleine, auch zusammenhängende Stücke und verhindert damit Verletzungen durch scharfe Kanten.  ESG wird im Automobilbereich für Seiten- und Heckscheiben verwendet, im Fensterbau wird es zur Vermeidung von Spannungsbrüchen und Verletzungen eingesetzt. In der Regel wird ESG durch einen entsprechende Stempelung „ESG“ an der Glasoberfläche gekennzeichnet.

Verbundsicherheitsglas (VSG)
Verbundsicherheitsglas besteht aus mindestens zwei Floatglasscheiben (auch als ESG), die mit reißfester 0,38 mm dicken Polyvinyl-Butyral (PVB)-Folie ein- oder mehrlagig verklebt werden. Bei Belastung berechen die einzelnen Scheiben zwar, die Splitter bleiben aber in der Folie hängen. Die Scheiben und die Folie werden sandwichartig übereinander gelegt, unter Druck bei hoher Temperatur verpresst und danach im Autoklav bei Hitze verschmolzen. Scheibenzahl, die Scheibendicke und die Zahl der Folienlagen bestimmen die Sicher-heitsstufe des Glases. VSG kann je nach Aufbau splitterbindend, durchwurfhemmend (DIN-Klasse A), durchbruchhemmend (DIN-Klasse B), durchschusshemmend (DIN-Klasse C) oder sprengwirkungshemmend (DIN-Klasse D) sein. Anwendungsgebiete für VSG sind im Automobilbereich Windschutzscheiben, im Fensterbau z.B. einbruchhemmende Verglasungen, Überkopfverglasungen und Absturzsicherung bei Brüstungen.

VSG-Typ Folienstärke [mm] Glasstärke [mm] Widerstands-Klasse EN-DIN Anwendung
VSG6 0,38 6   Basis-Sicherheitsglas
VSG8 0,38 8   Basis-Sicherheitsglas
VSG8-0,76 0,76 9 P2A-A1 Absturzsicherung, Sicherheitsglas für WK I
VSG8-1,52 1,52 10 P4A-A3 Sicherheitsglas für WK II

WK1 und WK2 sind genormte Sicherheitsstandards. Da doch ein Preisunterschied zwischen den Varianten ist, kann auch überlegt werden, nur im Erdgeschoß den WK2-Standard einzusetzen. Lassen Sie sich am besten die Prüfzeugnisse für die von Ihnen gewählte Fenstervariante zeigen. Wichtig ist auch immer, dass wirklich alle Fenster und Terrassentüren dem gewählten Standard entsprechen. [mehr zum Thema Einbruchsschutz]

Sonnenschutzglas

Die Idee des Sonnenschutzglases ist es, den g-Wert so weit wie möglich abzusenken und so die Aufheizung des Innenraums zu vermindern. Dafür wird das Glas entweder mit einer stark reflektieren Schicht oder mit einer absorbierende, färbigen Schicht  (Eisenoxid oder Kupferoxid) versehen. Der g-Wert von Sonnenschutzglas liegt zwischen 15 und 40 % (bei normalem Isolierglas typischerweise zwischen 50 und 65 %.).
Überhitzungsgefahr wird wesentlich reduziert
Geringe Lichtdurchlässigkeit (Abdunklung des Innenraumes)
Permanente Maßnahme ohne Veränderungsmöglichkeit
Solare Gewinne im Winter reduzieren sich wesentlich, dadurch Verschlechterung der Energiebelanz (und dadurch schlechtere Ergebnisse im Energieausweis).

Schallschutzglas

Aus Schallschutzüberlegungen werden Fenster mit unterschiedlicher Glasdicke angeboten, z.B. Außenscheibe 8mm und Innenscheibe 4 mm. Es gibt Gesamt-Schallschutzwerte, die die gesamte Einbausituation samt Rahmen bewerten. Dieser Gesamt-Schallschutzwert ist wichtiger als nur der Schallschutzwert Wert des Glases alleine.