Dreifach-Isolierglas oder mehr? - FASSADE – Technik und Architektur

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Dreifach-Isolierglas oder mehr?
Von Andreas Bittis
Bieten heutige Dreifach-Isoliergläser das technische
Optimum an oder ist der nächste Schritt die
flächendeckende Einführung von Vierfach-Isoliergläsern,
um noch mehr Energie sparen zu können? Der
Beitrag beleuchtet, warum eine ganzheitliche
Betrachtungsweise der Gebäudehülle energetisch,
ökologisch und wirtschaftlich sinnvoller ist, als die den
niedrigsten technisch noch machbaren U-Wert bei
Verglasungen anzustreben.
Dreifach-Isolierglas SGG Climatop Ultra N im Lighthouse Düsseldorf: Das Gebäude wurde mit einem DGNB-Zertifikat in Silber aufgrund des
nachhaltigen Fassaden- und Energiekonzeptes ausgezeichnet.
Energie sparen mit Glas ist und bleibt ein
spannendes Thema. War der 3-scheibige
Aufbau vor fünf Jahren noch ein Nischenprodukt, lag der Anteil von 3fach-Verglasungen laut Bundesverband Flachglas in
2012 bereits bei 54,5 Prozent und 2013 bei
57 Prozent. Tendenz steigend. 3fach-Verglasungen sind somit der Standard. Damit ist
genau der Effekt eingetreten, den die Verschärfung der EnEV seinerzeit bewirken
wollte. Energieeffizientere Gebäudehüllen
tragen erheblich dazu bei, Energie zu spa-
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ren und den CO2-Ausstoß zu senken. Mehr
noch: Der Generationswechsel von klassischen Wärmeschutzgläsern zu hochmodernen Energiespargläsern lässt die ehemalige
Schwachstelle Fenster heute zu einer NettoWärmegewinnfläche werden. Dies ist das
Ergebnis einer Studie des Clima­plusSecuritPartners Eckelt Glas aus Steyr in Zusammenarbeit mit Dr. Peter Holzer, Leiter des
Departments für Bauen und Wohnen der
Donau-Universität Krems, und der SaintGobain Glass Deutschland GmbH, denn
eine Vergrößerung der Verglasungsanteile –
bei ansonsten gleichbleibenden Rahmenbedingungen – führte in allen untersuchten
Varianten zu einer Senkung des Heizwärmebedarfs.
Zwei weitere entscheidende
Komponenten
Parallel zur stärkeren Marktdurchdringung
der 3fach-Verglasung fand eine stetige Verbesserung bei den Sonnen- und Wärme-
Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH / Christoph Seelbach
Gesamte Gebäudehülle im Fokus:
Größe zeigen ...
schutzgläsern statt. Heute sind
wir mit Ug-Werten von 0,4 W/
m²K an einem – auch bauphysikalischen – Grenzpunkt angelangt, an dem wir uns fragen
sollten, wie viel Herstellungsaufwand rechtfertigt eine weitere
Stelle hinter dem Komma: eine
Frage ganzheitlicher Lebenszyklusbilanzierung. Energieeinsparung beginnt ja nicht erst dann,
wenn der Nutzer das fertige Gebäude bezieht, sondern schon
beim Herstellungsprozess der
einzelnen Bauteile und seiner
Komponenten. So gibt es neben der einfachen „Aufdickung“
vom Zweifach- zum 3fach-Glas
mindestens zwei Komponenten
bei der Isolierverglasung, mit denen eine bessere Dämmung der
Gebäudehülle mit vergleichsweise geringem Aufwand erreicht werden kann: Die erste
Komponente ist der IsolierglasAbstandhalter, die sogenannte
„Warme Kante“. Sie leistet einen wesentlichen Beitrag, bessere Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenstern (Uw) und
Fassaden (Ucw) zu erreichen. So
hat das kürzlich abgeschlossene Forschungsprojekt des Bundesverbandes Flachglas „Äquivalente Wärmeleitfähigkeit Warme Kante“ ergeben, dass für
eine vergleichbare Verbesserung
dieser U-Werte an anderer Stelle erheblich mehr Aufwand betrieben werden muss, zum Beispiel bei Rahmen- oder Fassadenprofilen. Die aktualisierten
Datenblätter des Bundesverband Flachglas „Psi-Werte Fenster“ erleichtern es wesentlich,
die Uw-Werte von Fenstern mit
Warme Kante zu ermitteln. Kurz:
Werden bei 3fach-Isoliergläsern
künftig qualitativ hochwertige
Produkte der Firma Swisspacer
von Saint-Gobain standardmäßig verwendet, ergeben sich allein dadurch weitere Verbesserungen in der Dämmungsleistung.
Die zweite Komponente betrifft
die Fensteranschlüsse in energetisch optimierten Gebäudehüllen. Durch die besser gedämmten Außenwände ist es
ebenso erforderlich, wärmetechnisch optimierte Lösungen bei
Fensteranschlüssen anzuwen-
den. Die DIN 4108-2 formuliert
die Mindestanforderungen an
den Wärmeschutz im Bereich
von Wärmebrücken. Denn eine niedrige raumseitige Oberflächentemperatur kann das
Wohnklima beeinträchtigen und
zu Tauwasser und Schimmelbildung führen. Hier arbeiten
Saint-Gobain Unternehmen wie
Saint-Gobain Glass, Isover und
Weber mit weiteren Partnern
aus der Industrie gemeinsam an
Systemlösungen.
Ganzheitliche
Betrachtungsweise –
Zukunftsmethode BIM
An den oben skizzierten „energetischen Stellschrauben“ – von
der Schichtenentwicklung über
die Isolierglasproduktion bis
hin zu den Fassadenanschlüssen – lässt sich erkennen, welche Parameter die Gesamtperformance der gläsernen Gebäudehülle beeinflussen. Hilfreich
in diesem Zusammenhang wird
sicherlich auch BIM sein. BIM ist
die Abkürzung für „Building Information Modeling“ und steht
damit gleichermaßen für die
zeichnerische Darstellung in 3D
als auch für die Verwaltung aller
notwendigen technischen Informationen zur Planung und
Simulation des zu planenden
Gebäudes. Saint-Gobain Glass
unterstützt künftig Architekten
bei der Planung mit BIM durch
verschiedene BIM-kompatible Objekte wie zum Beispiel das
„Saint-Gobain Fenster“ oder die
„Saint-Gobain Pfosten-RiegelFassade“, die auf der Datenbank
www.BIMobjects.com hinterlegt
werden. So bietet BIM dem Planer den großen Vorteil, das Gebäude auf Basis eines gemeinsamen 3D-Modells deutlich effizienter und genauer zu planen,
zu bauen und zu verwalten. Wir
stehen hier am Anfang einer
neuen Baukultur; einer Kultur,
die nicht nur die Prozesse transparenter und nachvollziehbarer machen wird, sondern auch
die Industrie mit ihrem technischen und materialspezifischen
Know-how direkter in die Planung mit einbezieht.
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Saint-Gobain Glass
dämm-Maßnahmen schon funktionell dort
an ihre Grenzen stoßen, wo Wärmeverluste aufgrund von transparenten Teilen wie
Fenstern nicht mehr durch eine Verbesserung der nichttransparenten Teile wie Kellerdecke, Dach oder Außenwände ausgeglichen werden können. Denn je niedriger
der mittlere U-Wert des Gebäudes sein soll,
desto bedeutender werden die U-Werte der
transparenten Teile und ihr flächenmäßiger
Anteil.
Fazit
Der U-Wert von Dämmstoffen halbiert sich mit der Verdopplung der Dämmstoffdicke.
Dies hat zur Folge, dass nach anfänglichen starken U-Wert-Verbesserungen bei dünnen
Dämmstoffdicken die Dicken sehr stark ansteigen, um noch einen U-Wert zu verringern,
ohne den Null-U-Wert je erreichen zu können (asymptotische Näherung). Hieraus ergibt sich
eine Grenze der Dämmstoffdicke als wirtschaftlich konstruktive Optimierungsaufgabe. Die
U- Werte von Glas folgen zwar nicht einer stetigen Funktion der Dicke, doch auch hier lassen
sich weitere Verbesserungen nur mit sehr hohem Aufwand realisieren.
Nachhaltigste Lösung für
Gebäudehüllen im Blick
Natürlich geht allen technischen Lösungen eine detaillierte und intensive Auseinandersetzung aller am Projekt Beteiligten – Planer, Verarbeiter, Bauherren und
Industrie – voraus. Bauphysik und Baukosten sind somit zwei Seiten ein und derselben Medaille: Einfach „nur dämmen“ greift
zu kurz. Denn: Der bauliche Wärmeschutz
– ausgedrückt durch den U-Wert – folgt einem mathematisch-physikalischen Gesetz:
Mit immer mehr zusätzlichem Aufwand für
die Dämmung wird immer weniger Nutzen in Form von eingesparter Heizener-
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gie erzielt. Dies kann leicht rechnerisch
nachvollzogen werden: In einer mathematischen Darstellung folgen U-Werte einer Hyperbelfunktion. Das bedeutet, dass
im steilen Ast der Hyperbel – das heißt bei
schlechten, also hohen U-Werten – mit wenig Dämmaufwand eine große Verbesserung der Wärmedämmung erreicht werden kann, während bei bereits guten, also
niedrigen U-Werten zusätzliche Dämmung
nur einen sehr geringen Zusatznutzen bewirkt. Vereinfacht ausgedrückt: Mit immer
mehr Aufwand, sprich: Dämmung, wird
immer weniger Nutzen, sprich: eingesparte Heizenergie, erreicht. Zusätzlich ist zu
berücksichtigen, dass bauliche Wärme-
Zielsetzung eines effizienten baulichen
Wärmeschutzes muss es sein, nicht den
niedrigsten technisch noch machbaren UWert anzustreben, sondern die energetisch,
ökologisch und wirtschaftlich sinnvollste –
und damit nachhaltigste – Lösung zu ermitteln. Grundlage einer solchen Ermittlung
ist stets das Gegenüberstellen des Nutzens
zum Aufwand, heißt: niedriger Energiebedarf zur zusätzlichen Dämmung. Da gibt es
noch viel zu tun – und mit Dreifach-Isoliergläsern bestehen gute Voraussetzungen für
weitere Verbesserungen.
Andreas Bittis ist Objektberater bei der
Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH.