Passivhaus-taugliches Verglasungselement
Die Erfindung betrifft ein Verglasungselement insbesondere zur Verwendung bei einem Passivhaus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
Aus der EP 0 854 264 AI ist ein 3 -Sche ben-Verglasungs- element mit niedrigem Warmedurchlaßkoefflzienten UQ (früher k- ert) bekannt. Dieses umfaßt drei durch Gaszwischenraume voneinander getrennte Glasscheiben. Eine innere und eine äußere Glasscheibe sind auf den Glaszwischenraumen zugewandten Seiten jeweils mit einer transparenten, warmestrahlenreflektierenden Schicht, einer sogenannten Warmedammschicht, 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 Taubeschlagshauflgkeit auf der Außenflache, da durch sie die Abstrahlung von Warme von der Verglasungsaußenoberflache an den Himmel und die Umgebung reduziert und somit eine Temperaturabsenkung der Außenoberflache abgeschwächt wird. Die hydrophobe Schicht übt eine selbstremigende Wirkung auf die darunterliegende niedrigemittierende Schicht aus. Somit wird nicht nur bei dem bei 3-Scheιben-Verglasungselementen mit niedrigem UG- Wert für Passivhauser beklagt häufiger Taubeschlag und damit Transparenzverlust entgegengewirkt, sondern auch in hohem Maße Schmutzablagerungen auf den Verglasungselementen vermindert .
Nachteilig an dem aus der EP 0 854 264 AI bekannten Verglasungselement ist insbesondere, daß es infolge der niedrigemittierenden Schicht auf der Außenoberflache bei Sonneneinstrahlung durch Absorption von Sonnenstrahlen m der Warmedammschicht auf der dem Gaszwischenraum zugewandten Seite zu einem Wärmestau m diesem
Gaszwischenraum kommt. 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 AI vorgeschlagene Lösung aufwendig und deshalb teuer in der Herstellung .
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 .
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.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verglasungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
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 . Gleichzeitig wird dem Taubeschlag entgegengewirkt.
Überraschend zeigt sich darüber hinaus, daß auch dieser Aufbau eines 3 -Scheiben-Verglasungselements die Kriterien für Passivhausverglasungen erfüllt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafterweise wird die Wirkung des erfindungsgemäßen Verglasungselements durch eine geeignete Wahl des Emissionsvermögens und des solaren Transmissionsgrads der ärmedämmschicht und der niedrigemittierenden Schicht verbessert .
Die Scheiben des erfindungsgemäß ausgestalteten Verglasungselements können aus Weiß- oder Floatglas bestehen. Auch eine Kombination der verschiedenen Glastypen ist vorgesehen.
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.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 weiter veranschaulicht.
In der Zeichnung ist eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verglasungselements .
Das in Fig. 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 1/Jahr Heizöl oder 10 m2/-Tειhr 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 - l,6 - g < 0
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.
Das in Fig. 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.
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.
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.
Auf der ersten, inneren Scheibe 2 ist eine Warmedammschicht 7 aufgebracht. Die Warmedammschicht 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
Ein niedriges Emissionsvermögen ε der Warmedammschicht 7 bewirkt eine Reduzierung des UG-Wertes des Verglasungselements 1. Der solare Transmissionsgrad τe ist derjenige Teil der einfallenden Sonnenstrahlung, welcher die Wärmedämmschicht durchdringt .
Der solare Transmissionsgrad τe 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.
Auf der dritten, äußeren Scheibe 4 ist eine niedrig- emittierende Schicht 8 vorzugsweise auf Basis eines elektrisch hochleitfähigen Halbleiters oder eines Edelmetallschichtsystems aufgebracht. Das Emissionsvermögen ε der niedrigemittierenden Schicht 8 betragt dabei höchstens 0,2, der solare Transmissionsgrad τe beträgt mindestens 67%.
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.
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.
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.
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.
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. 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.
Die folgende Tabelle beschreibt Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verglasungselements 1.
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.
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) .
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bis auf das erste Beispiel alle übrigen erfindungsgemäß ausgestalteten Verglasungselemente 1 die Passivhaus-Kriterien erfüllen.
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.