EU-Projekt eröffnet Potenzial für energieeffiziente Fenster

Die neuen energieeffizienten Fensterkonzepte wurden im Rahmen des durch die EU finanzierten Projekts HARWIN (Harvesting solar energy with multifunctional glass-polymer windows) entwickelt.

„Die Vorteile dieser leichten Verglasungs- und Rahmenmaterialien in Hinblick auf Energie und Kosteneinsparungen - insbesondere für die Modernisierung von Altbauten - wurden klar demonstriert“, so HARWIN Projektkoordinatorin Prof. Monika Willert-Porada von der Universität Bayreuth, Deutschland. „Der nächste Schritt ist die Vorlage eines Vorschlags, um diesen neuen dünnen Glasscheibenverbund zu kommerzialisieren.“

Das Projekt begann mit der Untersuchung der Effektivität verschiedener innovativer Materialien mit niedriger grauer Energie (das ist die Energie, die von allen Produktionsschritten insgesamt verbraucht wird). Die mechanische Leistung dieser Materialien wurde anschließend durch die Verwendung fortschrittlicher Festigungsmethoden für die Verglasung und den Rahmenbau verbessert.

„Das Endergebnis sind dünne laminierte Scheiben, die mit neuen Polymerglaskompositmaterialien verstärkt sind und mit der existierenden Dreifachverglasung vergleichbar sind oder sogar darüber hinaus gehen und nur 50 % des Gewichts ausmachen“, so Willert-Porada. „Der neue extrem steife thermisch isolierte Rahmen auf der Basis von Polymerhautmaterialien, die mit Hartschaumkern und Glasfasergewebe verstärkt sind, bietet aufgrund einer weiteren Gewichtsreduzierung im Vergleich zu PVC oder Aluminiumrahmen zusätzliche kumulierte Energieeinsparungen.“

Nach einer extensiven Untersuchung der optischen und thermischen Eigenschaften der HARWIN-Fenster wurde gleichermaßen eine Datenbank mit den neuen Materialien aufgestellt. Diese Datenbank kann von KMU als Werkzeug für die Kostenanalyse verwendet werden, um das Kosteneinsparungspotenzial dieser Materialien zu validieren. „Diese Datenbank kann auch zur Bewertung der Recyclingfähigkeit von Materialien verwendet werden“, fügt Willert-Porada hinzu. „Ebenfalls wurde ein HARWIN-Fenstermodul für die Simulation der Gebäudeleistung in die vorhandene, technisch ausgereifte Gebäudeleistungssoftware implementiert.“

Nur etwa 15 % der Fenster in Europa enthalten Energiesparglas, während fast 40 % des Gesamtenergieverbrauchs der EU in die Heizung, Kühlung und Beleuchtung von Gebäuden gesteckt wird. Dieser Energiebedarf ist für einen großen Teil der Kohlendioxidemissionen verantwortlich.

Die neuen Materialien für fortschrittliche Mehrzweckfenster, die von HARWIN entwickelt wurden, werden es den Herstellern ermöglichen, sich die wachsende Nachfrage nach energieeffizienter Modernisierungen und Neubauprojekten nutzbar zu machen, und Europa bei der Reduzierung des Energieverbrauchs seiner Bausubstanz unterstützen.

HARWINs Fensterkonzepte eröffnen neue Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Funktionalitäten. Die Beschichtungen können auf dünnen Glasscheiben aufgetragen werden, um ihre Energieeffizienz noch weiter zu verbessern und neues aktives Lumineszenzglas (das Licht, aber keine Wärme ausstrahlt) kann zur Reduzierung des Energiebedarfs für Beleuchtung eingesetzt werden. Das Team konnte die verbesserte Funktionalität dieser Laminatverglasung mithilfe von Beschichtungen demonstrieren.

Die neuen Materialien werden in der Lage sein, Feuchtigkeit zu regulieren, Wärmeleitung zu verringern und Schalldämmung sicherzustellen. „Die Herausforderung, derer sich das Projekt erfolgreich angenommen hat, bestand darin, diese funktionellen Eigenschaften in einer neuen Fensterscheibe mit ausreichender Transparenz zu kombinieren“, sagt Willert-Porada.

Das Dreijahresprojekt HARWIN wurde im August 2015 abgeschlossen.