Das Isolierglas ist ein Paneel, das aus einer oder mehreren Glasplatten besteht, die durch ein Abstandhalterprofil, auf welchem im Allgemeinen zwei organische Dichtungsmittel aufgetragen werden, verbunden sind. Die so erzielte doppelte Barriere gewährleistet die Dichtheit des Zwischenraums, in welchem dehydrierte Luft oder Inertgase (Argon oder Krypton) vorhanden sind. Zudem wird im Laufe der Zeit die mechanische Stabilität garantiert.

In den Isolierprodukten beeinflusst normalerweise die Dicke des Materials auf entscheidende Weise den Wärmedurchgang. Bei Glas passiert dies nicht und eine Platte mit hoher Dicke weist fast die gleiche Wärmedämmung wie eine dünne Platte auf. Um den Wärmedurchgang zu begrenzen, ist es erforderlich, immer ein Isolierglas zu verwenden (PDF Nr. 1 – Durchgang des Wärmeflusses).

Die Isoliergläser sind keineswegs alle gleich. Ihre Unterschiede können hinsichtlich der Eigenschaften wie folgt unterteilt werden:

• Leistungsbezogen: sie sind durch die Fähigkeit des Isolierglases, auf die Sicherheitsanforderungen und auf die Licht-, Energie-, Solar-, thermische und akustische Faktoren zu reagieren, vertreten,
• Qualitativ: sie sind durch die konstruktive Angemessenheit bestimmt, im Laufe der Zeit die verlangten Leistungen beizubehalten.

Die Abstandhalterprofile ALU-PRO reagieren gemäß den geltenden Normen EN 1279-2/3/6. Die entsprechenden Testberichte sind nicht auf der Internetseite veröffentlicht, können aber im Vertriebsnetz gefunden oder beim technischen Dienst angefordert werden.

Um die Energiekosten zu reduzieren, ist es erforderlich, Fenster und Türen und Glas zu verwenden, die sowohl im Winter als auch im Sommer über hervorragende Wärmeleistungen verfügen. Diese Evaluierungen müssen unter Berücksichtigung des Standorts, der Exposition und der Nutzung des Gebäudes entwickelt werden.

Um die Wärmedämmung von Fenster und Türen zu bewerten, sind die zu berücksichtigenden Elemente die Werte ihrer Gesamtwärmedurchlässigkeit Uw und die der Durchlässigkeit des Isolierglases Ug. Je kleiner diese Zahlen sind, desto besser sind die Leistungen (PDF Nr. 2 - Norm EN ISO 10077).

Die Leitfähigkeit oder die Wärmeleitfähigkeit (λ = W/mK) ist die spezifische Eigenschaft eines jeden Materials und definiert sich als die Wärmemenge, die durch 1 m2 eines Materials mit der Dicke von 1 Meter, das einer Temperaturdifferenz von 1 K (Kelvin) ausgesetzt wird, übertragen wird.

Die Wärmeleitfähigkeit hängt von der Art des Materials selbst ab, sie wird aber aus keinem Grund durch seine Form beeinflusst, die daher von jeglicher Art sein kann. Je kleiner dieser Wert ist, desto besser ist die Isolierfähigkeit des Materials, d.h. desto kleiner ist der Wärmefluss, der es durchdringen kann.

Die Wärmedurchlässigkeit (U = W/m2K) ist die spezifische Eigenschaft eines jeden Strukturelements und definiert sich als der “Wärmefluss, der von einem Fluid zu einem anderen passiert und zwar durch eine Wand von 1 m2 Fläche und einer Temperaturdifferenz zwischen den beiden Fluiden 1 K (Kelvin).

Je kleiner dieser Wert ist, desto geringer ist die Energiemenge, die vom Bauelement dispergiert wird, bzw. desto besser die Wärmedämmung ist.

Die lineare Wärmeausdehnung ist eine besondere Art der Ausdehnung, die bei Körpern auftritt, bei denen die Größe einer der drei Dimensionen deutlich höher als die der anderen beiden ist. Sie erfolgt, wenn die Temperatur eines Körpers steigt und betrifft auf besondere Weise Metalldrähte und -stangen.

Sie wird ausgehend von der Temperaturänderung durch den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials berechnet. Der Koeffizient wird experimentell bestimmt und ist für jedes Material konstant.

Die Energieeinsparung erfordert die Erforschung von Abstandhaltern für die Platten der Isoliergläser, die in der Lage sind, so weit wie möglich den Wärmedurchgang zu reduzieren. Dies wurde durch Verwendung von Material mit stets geringerer Wärmeleitfähigkeit mit geringeren Dicken -sofern möglich- erreicht. Dabei wurde das verwendete Metall soweit verringert, bis es bei einigen Arten von Produkten vollständig beseitigt wurde.

Auch das Design des Profils wurde in vielen Produkten verändert. All diese Veränderungen haben es immer schwieriger gemacht, die Leitfähigkeit mit der Methode gemäß der Normen EN ISO 10.077-2 zu berechnen. Ende des Jahres 2012 hat die Arbeitsgruppe “Warme Kante”, die vom Deutschen Institut für Statik mit der Zusammenarbeit des IFT in Rosenheim und bedeutenden Herstellern von Profilen für Isolierglas gefördert wird, eine Methodik entwickelt, um den Wärmedurchgang mittels Wärmeplatte zu messen.

Die Flusswerte, die mit dieser Methode gemessen und in W/mK ausgedrückt werden, werden als äquivalente Wärmeleitfähigkeit bezeichnet und mit dem Symbol λeq,2B gekennzeichnet. In den Testberichten der Psi-Werte, die vom BF (Bundesverband Flachglas) in Rosenheim ausgegeben wurden, werden sie im unteren Bereich der Dokumente angegeben.

Die lineare Wärmedurchlässigkeit gibt die Wärmemenge an, die durch den Bereich läuft, in welchem Rahmen, Glas und Abstandhalter in Abhängigkeit von den thermischen Eigenschaften eines jeden von ihnen interagieren. Sie wird durch das griechische Symbol Psi Ψ gekennzeichnet (PDF Nr.3 - Lineare Wärmedurchlässigkeit Ψ).

Die Psi-Werte unserer Abstandhalter werden in den Testberichten, die vom BF in Rosenheim ausgegeben wurden, angegeben und sind auf den Seiten “PRODUKTE” dieser Internetseite durch Öffnen der PDF-Dokumente namens “Psi Fenster” oder “Psi Fassaden” einsehbar.

Im Testbericht werden 8 Werte mit vier unterschiedlichen Arten von Fenstern und Türen erzielt. Die oberen vier beziehen sich auf Isolierglas mit Doppelverglasung Ug = 1,1 W/m²K. Die unteren beziehen sich hingegen auf Fenster mit dreifacher Verglasung Ug = 0,7 W/m²K.

Über Jahrzehnte wurden die am häufigsten verwendeten Isoliergläser aus zwei Gläsern mit 3 oder 4 mm Stärke, die von Aluminiumabstandhaltern mit 12 mm getrennt wurden, konstruiert. Die Wärmeisolierung (Ug = 2,8 W/m²K) wurde durch die dehydrierte Luft, die im Hohlraum enthalten ist, erzielt.

Dieser Wert kann verbessert werden, indem man anstelle eines normalen Glases ein emissionsarmes Glas verwendet und die dehydrierte Luft durch ein Gas ersetzt und schließlich die Anzahl der Hohlräume erhöht (Dreifachverglasung). Auf diese Weise kann der Wert der Wärmedurchlässigkeit Ug 0,4 W/m²K erreichen (PDF Nr. 1 - Durchgang des Wärmeflusses).

Das ist Glas, auf dem eine Metallbeschichtung aufgebracht wurde. Diese ist in der Lage, die Strahlungen im langen Infrarotbereich zu reflektieren (niedriger Emissionsgrad) und zwar mit einer daraus folgenden erheblichen Reduzierung der thermischen Dispersionen.

Das Glas bleibt perfekt transparent, weil die sehr zarte Beschichtung unsichtbar ist. In der Praxis wird die Behandlung im Hohlraum positioniert. In der englischen Sprache werden diese Produkte als low-e bezeichnet.

Aus thermischer Sicht wird die Qualität eines Fenster durch Überprüfung seiner Wärmedurchlässigkeit Uw bewertet. Dieser Gesamtwert steht in Zusammenhang mit der Größe des Fensters, der Art des verwendeten Materials (Holz, Metall oder Kunststoff), seiner Bearbeitung und der Art des installierten Isolierglases.

Wenn all diese Bedingungen gleich sind, ist eine weitere Verbesserung noch möglich und sie kann bei der Konstruktion des Isolierglases durch Verwendung der Abstandhalter mit warmer Kante (warm edge) erzielt werden.

Der Großteil der Isoliergläser, die es auf dem Markt gibt, wurde mittels Verwendung eines Abstandhalter zwischen den Platten aus Aluminium konstruiert. Das Aluminium ist ein leicht zu bearbeitendes und kostengünstiges Material, das allerdings über eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit λ = 200 W/mK verfügt (PDF Nr. 4 - ALUMINUM SPACER).

Um den Wärmedurchgang durch den Abstandhalter im Laufe der Zeit einzugrenzen, wurden Materialien entwickelt, die, da sie über eine geringere Wärmeleitfähigkeit verfügen, als warm edge (warme Kante) bezeichnet werden.

Die Warme Kante-Abstandhalter (warm edge) reduzieren sowohl im Winter als auch im Sommer drastisch den Wärmedurchgang, der sie durchläuft. Die Temperatur der umlaufenden Bereich der Glasplatte ist somit der ihres Mittelbereichs ähnlich.

ALU-PRO bietet in seiner Produktpalette unterschiedliche Arten von Warme Kante-Abstandhaltern. Die ersten, die auf den Markt gebracht wurden und noch heute verwendet werden, werden vollständig aus Edelstahl hergestellt. Edelstahl ist ein Material, das eine Wärmeleitfähigkeit λ = 15 W/mK aufweist, die deutlich unter der von Aluminium λ = 200 W/mK (PDF Nr. 5 - CHROMATECH).

Weitere werden durch die Kombination von Edelstahl mit Kunststoffmaterial hergestellt. Noch andere werden aus einer Copolymer-Struktur hergestellt, die mit einem speziellen Film, der für den Durchgang von Dampf und Gasen undurchlässig ist, bedeckt wird (PDF Nr. 6 - CHROMATECH ULTRA F, PDF Nr. 7 - MULTITECH A, PDF Nr. 8 - MULTITECH G, PDF Nr. 9 - THERMIX TX PRO).

Die erhebliche Reduzierung des Wärmedurchgangs durch die Warme Kante- Abstandhalter (warm edge) führt zu den folgenden Hauptvorteilen (PDF Nr. 10 - Vorteile des Produkts):

• Reduzierung der Kosten für Heizung und Klimaanlage mit daraus folgender Einsparung bei den jeweiligen Ausgaben,
• Erreichen einer angenehmeren Umgebungstemperatur in den Bereichen um die Fenster mit der Möglichkeit, bisher wenig genutzte Räume zu nutzen,
• Beseitigung oder Reduzierung auf ein Minimum von Kondenswasser auf den Rändern des Isolierglases, Wiedereintritt in eine bessere Energieklasse,
• erheblicher Beitrag zur Reduzierung der CO2 -Emissionen in die Atmosphäre.

Das Kondenswasser kann sich auf den Isoliergläsern und auf dem Fensterrahmen oder nur auf dem Isolierglas bilden. Es bildet sich fast ausschließlich auf Fenstern und Türen, wenn diese metallisch (aus Aluminium oder Eisen) ohne thermische Trennung sind und daher über Eigenschaften verfügen, die wesentlich geringer im Vergleich zu denen von Isolierglas sind.

Das Kondenswasser kann drei unterschiedliche Bereich des Isolierglases betreffen:

• die Flächen aus Glas in der Isolierverglasung,
• die Fläche aus Glas im Gebäude,
• die Fläche aus Glas außerhalb des Gebäudes.

Das Auftreten von Feuchtigkeitsspuren innerhalb des Hohlraums des Isolierglases (anfänglich zeigt es sich in runder Form in der Mitte der Platte) offenbart einen anfänglichen Defekt des Produkts oder auch, dass dieses das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat.
Im Laufe der Zeit werden diese Spuren immer deutlicher und betreffen zunächst die gesamte Fläche des Glases und erzeugen anschließend die Oxidation.

Das Isolierglas ist unter diesen Bedingungen nicht mehr in der Lage, die Sicht auf die Außenumgebung zu erlauben und die Wärmedämmfunktion zu gewährleisten (PDF Nr. 11 – Zwei Realitäten: identisches Problem).

Das Kondenswasser auf der Innenfläche der Fenster in Wohnungen/Häusern ist ein natürliches Phänomen, das jedes Mal auftritt, wenn die Temperatur dieser Innenfläche auf die sogenannte “Tautemperatur” abfällt, die ihrerseits von der Temperatur und der relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft abhängt.

Je höher der Prozentsatz der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) ist, desto höher muss die Oberflächentemperatur des Glases sein, damit das Kondensationsphänomen nicht auftritt (zum Beispiel mit 90% RH muss die Temperatur des Glases höher als 18,3°C sein).

Die relative Feuchtigkeit kann hohe Werte annehmen, wenn eine konstante Erneuerung der Luft fehlt, auch wenn die Räume frei von Dampfquellen sind (Töpfe mit heißem Wasser, zum Trocknen aufgehängte Wäsche).

In einem normalen Wohnraum von 3,5 Metern mal 4,5 Metern, was 42 Kubikmetern entspricht, mit Luft bei 20°C und Feuchtigkeit:

• RH von 50% (als hervorragend betrachteter Wert) sind insgesamt 365 Gramm Dampf enthalten (8,7 g/m3 x 42 m3 = 365 g),
• RH von 90%, der Dampfgehalt steigt bei derselben Temperatur auf 655 Gramm (15,6 g/m3 x 42 m3 = 655 g).

Also bringt eine Erhöhung um 300 Gramm Dampf die relative Feuchtigkeit von 50% auf 90%.

Da bekannt ist, dass eine erwachsene Person etwa 50 Gramm Dampf pro Stunde abgibt, entspricht die oben berücksichtigte Erhöhung der Dampfmenge, die von zwei Personen in weniger als drei Stunden abgegeben wird.

Das Auftreten von Kondenswasser kann begrenzt werden, indem Konvektionsströme auf der Oberfläche des Glases geschaffen werden, damit die Feuchtigkeit fortgetragen und somit vor allem versucht wird, ihre Konzentration einzuschränken (durch Lüften der Räume oder Absaugen der besonders intensiven, die in Badezimmern und in Küchenräumen geschaffen wird).

Die Verwendung von Isolierglas mit einer besonders geringen Wärmedurchlässigkeit und die über Warme Kante-Abstandhalter verfügen, reduziert erheblich dieses Phänomen (PDF Nr. 12 - Nie mehr Kondenswasser auf dem Glas).

Die Bildung von Kondenswasser auf den Außenflächen des Glases ist ein ziemlich seltenes Phänomen, das man manchmal nachts oder in der Morgendämmerung beobachten kann.

Es passiert, dass die Temperatur der Platte:

• wenn der Himmel klar und es windstill ist,
• aufgrund hoher Strahlung in Richtung Himmel,
• aufgrund mangelnder Wärmedispersionen durch das Isolierglas

unter die Außentemperatur sinkt und zwar mit daraus folgender Kondenswasserbildung.

Dieses Phänomen muss daher als Nachweis einer hervorragenden Wärmedämmung des Produkts angesehen werden.

Manchmal beschweren sich die Kunden von Wohnhäusern nach dem Ersatz von Fenstern über das Auftreten von Kondenswasser, das zuvor mit den alten Fenstern nicht auftrat.

Die neuen Fenster haben keine Schuld!
Die Feuchtigkeit ist in der Luft in der Wohnung/Haus/Gebäude vorhanden. Nachfolgend die möglichen Gründe:

• Kochen von Speisen
• Nutzung von Dusche und Bad
• Räume ohne oder mit geringer Absaugung und/oder Belüftung
• Trocknen von Wäsche
• Anwesenheit einer großen Anzahl an Personen
• Fußbodenheizung
• Abdeckung der Fenster mit Vorhängen, die die Luftzirkulation behindern
• niedrige Umgebungstemperatur
• kein Luftaustausch durch das Öffnen der Fenster.

Die neuen Fenster sind luftdicht und daher ohne Luftzug der alten Fenster, die den unfreiwilligen Austausch der Luft ermöglichten. Unter den neuen Bedingungen kann die Luftfeuchtigkeit nicht mehr entweichen und daher kondensiert sie auf den kalten Bereichen des Raums (normalerweise auf den Fenstern).