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Die
Erfindung betrifft ein Verglasungselement insbesondere zur Verwendung
bei einem Passivhaus gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
der
EP 0 854 264 A1 ist
ein 3-Scheiben-Verglasungselement mit niedrigem Wärmedurchlaßkoeffizienten
U
G (früher
k-Wert) bekannt. Dieses umfaßt
drei durch Gaszwischenräume
voneinander getrennte Glasscheiben. Eine innere und eine äußere Glasscheibe
sind auf den Glaszwischenräumen
zugewandten Seiten jeweils mit einer transparenten, wärmestrahlenreflektierenden
Schicht, einer sogenannten Wärmedämmschicht,
versehen. Die äußere Glasscheibe
ist auf ihrer der Atmosphäre
zugewandten Außenseite
mit einer niedrigemittierenden Schicht, die wiederum mit einer hydrophoben
Schicht abgedeckt ist. Die niedrigemittierende Schicht vermindert
die Taubeschlagshäufigkeit
auf der Außenfläche, da
durch sie die Abstrahlung von Wärme
von der Verglasungsaußenoberfläche an den
Himmel und die Umgebung reduziert und somit eine Temperaturabsenkung
der Außenoberfläche abgeschwächt wird.
Die hydrophobe Schicht übt
eine selbstreinigende Wirkung auf die darunterliegende niedrigemittierende
Schicht aus. Somit wird nicht nur bei dem bei 3-Scheiben-Verglasungselementen
mit niedrigem U
G-Wert für Passivhäuser beklagt häufiger Taubeschlag
und damit Transparenzverlust entgegengewirkt, sondern auch in hohem
Maße Schmutzablagerungen
auf den Verglasungselementen vermindert.
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Nachteilig
an dem aus der
EP 0
854 264 A1 bekannten Verglasungselement ist insbesondere,
daß es infolge
der niedrigemittierenden Schicht auf der Außenoberfläche bei Sonneneinstrahlung
durch Absorption von Sonnenstrahlen in der Wärmedämmschicht auf der dem Gaszwischenraum
zugewandten Seite zu einem Wärmestau
in diesem Gaszwischenraum kommt.
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Dies
führt zu
einer frühzeitigen
Materialermüdung
des Scheibenrandverbundes und damit einer verminderten Alterungsbeständigkeit
der Verglasung und des Fensters. Außerdem ist die in der
EP 0 854 264 A1 vorgeschlagene
Lösung
aufwendig und deshalb teuer in der Herstellung.
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Weiterhin
ist aus der
DE 24 43
390 A1 ein hochwärmedämmendes
Zweischeiben-Isolierglas insbesondere für Fenster und Türen im Bauwesen
bekannt. Eine oder beide Glasscheiben sind dabei auf den Innenflächen zum
Hohlraum mit einer transparenten Metallschicht überzogen und der Hohlraum ist
mit einem chemisch nicht reagierenden Edelgas (Argon, Krypton, Xenon)
oder entsprechendem Mischgas geringer Wärmleitfähigkeit gefüllt.
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Nachteilig
an den aus der
DE 24
43 390 A1 bekannten Isolierglasscheibe ist insbesondere,
daß zwar wärmedämmende Schichten
vorgesehen sind, jedoch keine niedrigemittierende Schicht. Die Isolierglasscheibe
ist somit durch eine hohe Taubeschlagshäufigkeit auf der Außenfläche gekennzeichnet,
da die Abstrahlung von Wärme
von der Verglasungsaußenoberfläche an die
Umgebung nicht reduziert werden kann.
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Nach
den geltenden DIN-Normen dürfte
Taubeschlag auf der Außenoberfläche von
Verglasungen ohne niedrigemittierende Schicht auf der Außenoberfläche nicht
auftreten. Daß er
dennoch, insbesondere bei Verglasungselementen mit niedrigem UG-Wert verstärkt auftritt, ist ein Indiz
dafür,
daß die
UG-Wert-Bestimmung
mit den geltenden DIN-Normen fehlerhaft ist; sie berücksichtigt
die Wärmeabstrahlung
von der Außenoberfläche an den
Himmel und die Umgebung nicht richtig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verglasungselement
mit den heute für
Passivhäuser
geforderten Kriterien zu schaffen, bei dem ein Wärmestau im äußeren Glaszwischenraum nicht
auftritt und somit die Alterungsbeständigkeit des Verglasungselements
und des Fensters gewährleistet
ist und bei dem gleichzeitig der Taubeschlag auf der Außenseite
des Verglasungselements vermindert ist.
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Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verglasungselement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist an
den an den zweiten, äußeren Zwischenraum
angrenzenden Flächen
der mittleren Scheibe und der äußeren Scheibe
keine Wärmedämmschicht
vorgesehen. Dies vermindert den Wärmestau in dem Verglasungselement.
Eine niedrigemittierende Schicht mit einem solaren Transmissionsgrad
von 67 % ist an der äußeren Scheibe
angeordnet, welche die für
Passivhäuser
geforderten Kriterien weiter verbessert. Gleichzeitig wird dem Taubeschlag
entgegengewirkt.
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Überraschend
zeigt sich darüber
hinaus, daß auch
dieser Aufbau eines 3-Scheiben-Verglasungselements die Kriterien
für Passivhausverglasungen
erfüllt.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorteilhafterweise
wird die Wirkung des erfindungsgemäßen Verglasungselements durch
eine geeignete Wahl des Emissionsvermögens der Wärmedämmschicht und der niedrigemittierenden
Schicht verbessert.
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Die
Scheiben des erfindungsgemäß ausgestalteten
Verglasungselements können
aus Weiß-
oder Floatglas bestehen. Auch eine Kombination der verschiedenen
Glastypen ist vorgesehen.
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Weiterhin
ist eine Füllung
der Zwischenräume
zwischen den Scheiben mit Luft oder einem Edelgas wie z. B. Krypton
oder Argon zur Verbesserung der Wärmeisolierung von Vorteil.
Dabei kann auch jeweils ein Zwischenraum mit Luft und der andere
mit einem Edelgas oder einem Gasgemisch gefüllt sein.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 1 weiter
veranschaulicht.
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In
der Zeichnung ist eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verglasungselements.
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Das
in 1 dargestellte erfindungsgemäße Verglasungselement 1 ist
insbesondere zur Verwendung in einem sogenannten Passivhaus geeignet.
Ein Passivhaus zeichnet sich durch eine heizenergiesparende Bauweise
aus, die pro Quadratmeter Wohnfläche
nur einen Verbrauch von maximal 10 l/Jahr Heizöl oder 10 m2/Jahr
Erdgas zuläßt. Dafür werden
hochwärmegedämmte Fensterscheiben
mit maximal möglichem
Sonnenenergiedurchlaß benötigt, die
folgende Kriterien erfüllen:
- 1. Behaglichkeitskriterium: UG ≤ 0,8 W/m2K
- 2. Energiekriterium: Ueff = UG – 1,6·g < 0
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Dabei
stellt UG den Wärmedurchlaßkoeffizienten der Verglasung
(früher
kG-Wert) gemäß den Euro-Normen EN DIN 673,
674 bzw. 675 und g den Gesamtenergiedurchlaßgrad der Verglasung gemäß Euro-Norm
EN DIN 410 dar. Das Behaglichkeitskriterium beschreibt den Energieverlust
des Verglasungselements, das Energiekriterium beschreibt dessen
Energiebilanz aus Energieverlust und Energiegewinn durch Sonneneinstrahlung.
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Das
in 1 dargestellte erfindungsgemäße Verglasungselement 1 besteht
dabei vornehmlich aus drei Scheiben 2, 3, 4,
welche aus Float- oder Weißglas
bestehen können.
Die Dicke der transparenten Scheiben 2, 3, 4 beträgt dabei
vorzugsweise mindestens 3 mm. Die Auswahl des Materials für die Scheiben 2, 3, 4 ist
dabei beliebig, beispielsweise können
alle drei Scheiben 2, 3, 4 aus Weißglas oder
Floatglas bestehen. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise eine
einzelne Scheibe 3 aus Weißglas und die anderen Scheiben 2 und 4 aus
Floatglas herzustellen.
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Zwischen
der ersten, inneren Scheibe 2 und der zweiten, mittleren
Scheibe 3 ist ein erster Zwischenraum 5 und zwischen
der mittleren Scheibe 3 und der dritten, äußeren Scheibe 4 ein
zweiter Zwischenraum 6 ausgebildet, welche die Scheiben 2 und 3 sowie 3 und 4 voneinander
beabstanden. Die Breite der Zwischenräume 5, 6 beträgt dabei
vorzugsweise zwischen 12 mm und 16 mm.
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Zur
besseren Wärmeisolierung
können
die Zwischenräume 5, 6 anstelle
von Luft mit einem Edelgas wie beispielsweise Argon oder Krypton
oder Mischungen dieser Edelgase gefüllt sein. Es ist dabei auch
möglich,
die Zwischenräume 5, 6 mit
unterschiedlichen Füllungen
zu versehen; beispielsweise kann der Zwischenraum 5 mit
Argon und der Zwischenraum 6 mit Krypton gefüllt sein.
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Auf
der ersten, inneren Scheibe 2 ist eine Wärmedämmschicht 7 aufgebracht.
Die Wärmedämmschicht 7 besteht
dabei vorzugsweise aus einem Schichtsystem auf der Basis von Silber.
Das Emissionsvermögen ε beträgt dabei
höchstens
0,05, der solare Transmissionsgrad τe beträgt mindestens
54 %.
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Ein
niedriges Emissionsvermögen ε der Wärmedämmschicht 7 bewirkt
eine Reduzierung des UG-Wertes des Verglasungselements 1.
Der solare Transmissionsgrad τe ist derjenige Teil der einfallenden Sonnenstrahlung,
welcher die Wärmedämmschicht
durchdringt.
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Der
solare Transmissionsgrad τ
e ist das normierte Integral des spektralen
Transmissionsgrads τ(λ) (λ = Wellenlänge). Der
solare Transmissionsgrad ist gemäß Euro-Norm
EN DIN 410 wie folgt definiert:
S(λ) bedeutet die spektrale Verteilung
der Sonneneinstrahlung.
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Auf
der dritten, äußeren Scheibe 4 ist
eine niedrigemittierende Schicht 8 vorzugsweise auf Basis
eines elektrisch hochleitfähigen
Halbleiters oder eines Edelmetallschichtsystems aufgebracht. Das
Emissionsvermögen ε der niedrigemittierenden
Schicht 8 beträgt
dabei höchstens
0,2, der solare Transmissionsgrad τe beträgt mindestens
67%.
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Die
niedrigemittierende Schicht 8 ist vorzugsweise zusätzlich mit
einer schmutzabweisenden Schicht 9 abgedeckt, welche die
niedrigemittierende Schicht 8 glättet. Die schmutzabweisende
Schicht 9 hat den Vorteil, daß sie einen Selbstreinigungseffekt
hat und eine leichtere Reinigung der äußeren Scheibe 4 bewirkt.
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Die
Scheiben 2, 3, 4 sind durch nur schematisch
dargestellte Abstandshalterahmen 10 voneinander beabstandet.
Die Scheiben 2, 3, 4 können dabei
mit den Abstandshalterahmen 10 durch nicht weiter dargestellte
Klebedichtmasse miteinander verbunden sein. Der Abstandshalterahmen
kann ein Trockenmittel beinhalten.
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Durch
die hohe Wärmedämmung eines
solchen Verglasungselements 1, d. h. wegen des geringen Wärmeflusses
durch ein solches Verglasungselement 1, und die hohe Abstrahlung
von Wärme
von der Außenoberfläche des
Verglasungselements 1 an den Himmel und die Umgebung kommt
es sehr häufig
zu Taubeschlag auf der Außenoberfläche. Das
Verglasungselement 1 ist dann nur noch transluzent, wodurch
das herausragende Merkmal eines Verglasungselementes 1,
nämlich
die ungestörte
Durchsicht, verloren geht.
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Durch
die niedrigemittierende Schicht 8 auf der Außenoberfläche des
Verglasungselementes 1 kann sowohl die Taubeschlagshäufigkeit
vermindert als auch der UG-Wert des Verglasungselementes 1 reduziert,
d. h. verbessert werden. Die angesprochenen Lösungen sind jedoch teurer.
Außerdem
kann es bei Sonneneinstrahlung, wie weiter oben bereits dargelegt,
zu einem Wärmestau
im Zwischenraum 6 zwischen den Scheiben 2 und 3 kommen,
wodurch die Alterungsbeständigkeit
des Verglasungselements 1 beeinträchtigt wird.
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Erfindungsgemäß wird deshalb
das oben beschriebene Verglasungselement 1 vorgeschlagen,
welches, wie bereits erläutert,
nur eine Wärmedämmschicht 7 an
der dem ersten Zwischenraum 5 zugewandten ersten, inneren
Scheibe 2 oder zweiten, mittleren Scheibe 3 aufweist,
jedoch keine weitere Wärmedämmschicht
auf einer dem zweiten Zwischenraum 6 zugewandten Fläche der
zweiten, mittleren Scheibe 3 oder der dritten, äußeren Scheibe 4,
dafür eine
niedrigemittierende Schicht 8 mit einem solaren Transmissionsgrad τe.von
67 %.
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Das
erfindungsgemäße Verglasungselement 1 hat
dadurch den Vorteil, daß sowohl
die Kriterien der Passivhaus-Tauglichkeit als auch die übrigen Vorteile
einer niedrigemittierenden Schicht 8 auf der äußeren Scheibe 4 des
Verglasungselements 1, nämlich die erheblich verringerte
Taubeschlagshäufigkeit
sowie ein von der Witterung und der Einbaulage quasi unabhängiger und
im Jahresmittel im Vergleich zur Berechnung gemäß den derzeitigen DIN-Normen
um 10 % verringerter Wärmeverlust,
erreicht werden können.
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Die
folgende Tabelle beschreibt Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Verglasungselements 1.
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Die
Scheiben 2, 3, 4 bestehen vorzugsweise
aus Floatglas. Lediglich im letzten Ausführungsbeispiel ist die mittlere
Scheibe 3, wie durch den Stern (*) gekennzeichnet, aus
Weißglas
hergestellt. Die Zwischenräume 5, 6 sind
mit unterschiedlichen Gasen oder Gasmischungen gefüllt, wobei
verschiedene Kombinationen aus Luft (L), Argon (Ar) und Krypton
(Kr) angegeben sind.
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In
der zweiten Spalte der Tabelle ist der g-Wert, d.h. der Gesamtenergiedurchlaßgrad, des
jeweiligen Verglasungselements 1 angegeben, der im wesentlichen
durch den solaren Transmissionsgrad τe bestimmt wird,
während
die dritte und vierte Spalte der Tabelle die durch die Euro-Normen
geforderten bzw. die real gemessenen UG-Werte,
d.h. die Wärmedurchlaßkoeffizienten,
enthalten. Die fünfte
Spalte enthält
den UG-Wert gemäß dem staatlich vorgeschriebenen
Rechenwert. Dieser muß das
oben angesprochene erste Kriterium des Passivhauses (Behaglichkeitskriterium)
erfüllen.
Die letzte Spalte der Tabelle enthält das zweite Kriterium des
Passivhauses (Energiekriterium).
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Aus
der Tabelle ist ersichtlich, daß bis
auf das erste Beispiel alle übrigen
erfindungsgemäß ausgestalteten
Verglasungselemente 1 die Passivhaus-Kriterien erfüllen.
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Durch
das erfindungsgemäße Verglasungselement
wird daher eine passivhaus-taugliche Fensterscheibe ermöglicht,
die kostengünstig
herstellbar ist und welche aufgrund des vermiedenen Wärmestaus
eine hohe Altersbeständigkeit
bei gleichzeitiger Verringerung der Taubeschlagshäufigkeit
auf der Außenseite
und sicherer Einhaltung der Energiekriterien gewährleistet.
