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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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In einem Forschungsprojekt wurde „Uglass“ entwickelt. Mit dem neuen Messgerät kann die thermische Qualität der Verglasung gemessen und in Verbindung mit einer Software bewertet werden.
© ZAE Bayern
Qualitätssicherung für Fenster und Fassaden
Projektinfo 15/2013

Steckbrief Uwin
© Glaser FMB

Die Sensorhälften des mobilen Messgeräts Uglass werden an beiden Seiten der Scheibenoberfläche aufgesetzt und messen die Temperaturdifferenz.
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Vergleich zwischen Messwerten des Ug-Wert-Messgerätes und berechneten Werten anhand des vorliegenden Glasaufbaus für unterschiedliche Verglasungstypen.
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Bei Fenstersanierung fundiert entscheiden

Ob sich bei der Sanierung ein Fenstertausch lohnt, lässt sich mit der Software Uwin entscheiden. Diese bewertet die energetischen Eigenschaften von Bestandsfenstern inklusive Undichtigkeiten und Einbausituation. Um die Verglasungsdaten exakt zu ermitteln, wurde das mobile Messgerät Uglass entwickelt. Es misst in wenigen Minuten den Dämmwert von Isoliergläsern. Damit lassen sich die zu erwartenden Einsparungen von Fenster- und Fassadensanierungen einfach und exakt bestimmen. Die Software ist bereits am Markt erhältlich, das Messgerät befindet sich noch in der Testphase.

Bei Bestandsfenstern kann der Dämmwert bisher nur anhand eines theoretischen Kennwertes nach Baualtersklassen ermittelt werden. Nur bei älteren Verglasungen mit Luftfüllung und ohne low-ε-Schicht kann der Ug-Wert recht genau durch den Scheibenaufbau festgestellt werden. Sobald aber Edelgasfüllungen oder low-ε-Schichten betroffen sind, ist eine solche Abschätzung fraglich, da der tatsächliche Gasfüllgrad und der exakte Emissionsgrad der low-ε-Schicht in der Regel nicht bekannt sind. Zur exakten Messung des Ug-Wertes müsste das Fenster ausgebaut und aufwendigen Labormessungen unterzogen werden.

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Nun gibt es mit dem mobilen Messgerät Uglass die Möglichkeit, den Ug-Wert in wenigen Minuten genau zu bestimmen. Nach der Eingabe des Ug-Wertes und weiterer Einflussfaktoren, wie Materialien, Rahmenanteil und Einbausituation in die Software Uwin wird das Fenster oder auch die komplette Fassade energetisch bewertet und mit dem gewünschten Austauschfenster verglichen. Im Forschungsprojekt wurde eine marktfähige Vollversion programmiert. Verschiedene externe Anwender, unter anderem Energieberater und Forscher, haben das Tool getestet. Ihre Anmerkungen sind in die Optimierung eingeflossen.

Die entwickelte Technik erleichtert dem Planer oder Energieberater die Entscheidung, ob ein Fenster- oder Scheibentausch bei einer Sanierung energetisch sinnvoll ist. Dies ist vor allem für Investitionsentscheidungen bei großen Sanierungsprojekten von Vorteil.

Ug-Wert in wenigen Minuten vor Ort messen

Um den Dämmwert der Verglasung (Ug-Wert) von Bestandsfenstern ohne Ausbau zuverlässig zu bestimmen, haben Forscher am ZAE Bayern und der Hochschule für Technik Stuttgart ein Messverfahren entwickelt. Zuerst wird auf der Innen- und der Außenscheibe ein Messsensor mit einer Saugpumpe angebracht. Danach heizt der Sensor die Verglasung einseitig auf und detektiert die Temperaturerhöhung ΔT auf der Gegenseite. Der zeitliche Verlauf von ΔT wird analysiert und daraus der Ug-Wert der Verglasung bestimmt (siehe Abbildung). Die dynamische Auswertung erlaubt Messzeiten von nur wenigen Minuten. Mit dem neu entwickelten Messgerät lassen sich Ug-Werte zwischen 0,5 und 4 W/m²K bestimmen, das deckt alle handelsüblichen Zwei- und Dreifachverglasungen ab. Die Verglasungen können sowohl senkrecht (Fenster- und Fassadenverglasung) als auch geneigt (Dachverglasung) vermessen werden. Die Messgenauigkeit liegt im Bereich von ±10% bei Ug-Werten über 1,0 W/m²K, bei Ug-Werten unter 1,0 W/m²K beträgt sie ±0,1 W/m²K.

Das Messverfahren wurde gemeinsam mit dem Hersteller Netsch Gerätebau in einem mobilen Messgerät namens Uglass umgesetzt. Zurzeit läuft die Testphase.

Bei einem Feldversuch wurden bereits verschiedene Verglasungen in mehreren Demonstrationsgebäuden mit dem Sensor Uglass vermessen und der tatsächliche Ug-Wert mit dem Rechenwert beziehungsweise Herstellerangaben verglichen. Dabei ergaben sich teilweise deutliche Abweichungen zwischen realem und theoretischem Ug-Wert nach DIN.

Sowohl bei den Zweifachverglasungen (Nummer 3 und 4 in links stehender Abbildung), als auch bei der Dreifachverglasung (Nummer 10) wurden signifikante Abweichungen im Ug-Wert festgestellt, vgl. Abbildung "Vergleich zwischen Messwerten ...". Alle drei Verglasungen besaßen low-ε-Schichten und wiesen laut Herstellerangaben eine Argonfüllung auf. Bei der Dreifachverglasung betrug der gemessene Ug-Wert 0,9 W/m²K statt 0,7 W/m²K. Bei den beiden Zweifachverglasungen war die Abweichung noch größer. Gemessen wurde 1,6 W/m²K statt der erwarteten 1,1 W/m²K. Dies verdeutlicht, dass eine theoretische Abschätzung des Ug-Wertes aus dem Scheibenaufbau oft gut mit der Realität übereinstimmt, im Einzelfall jedoch zu signifikant besseren Werten führen kann als eine genaue Messung.

Merkzettel

Adressen

Projektkoordination
Glaser FMB

Wissenschaftliche Begleitforschung
ZAE Bayern - Würzburg

Unterauftrag Wissenschaftliche Begleitforschung
HFT Stuttgart

Praxistest IQs
Energy Glas GmbH

Hersteller Abdichtungssysteme
tremco illbruck Group GmbH

Fensterbauer
VEKA AG

Hersteller Uglass
NETZSCH-Gerätebau GmbH

Links

Projektsteckbrief
Weblink mit weiteren Infos von der Forschungsinitiative EnOB .

Weiterführende Informationen zu den Projekten der Förderinitiative EnOB gibt es auf enob.info.

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu den Projekten K - Q.