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POLYVEST® HT

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Isolierglas­fenster­dichtungen – Hightech für Energie­effizienz

Im Dialog

Heute treffen sich Alexandra Rohr (Marketing & Kommunikation, Bereich Glas, H.B. Fuller | Kömmerling) und Dr. Sara Liébana Viñas (Leiterin Technisches Marketing, POLYVEST®, Evonik) am Standort H.B. Fuller | Kömmerling in Pirmasens.

Hier ist auch das „Technology Center of Excellence“ für Isolierglas­anwendungen ansässig. Der Tag steht angesichts der Energiekrise ganz im Zeichen des Themas „Energiesparen mit Isolierglasfenstern – eine echte Hightech-Anwendung“.

„Dichtmasse ist nicht gleich Dichtmasse. Speziell bei den Polyurethan-Dichtstoffen steckt eine Menge Know-how dahinter, auch wenn sie von außen unspektakulär aussehen.“ Dr. Sara Liébana Viñas
„Mit POLYVEST® HT bieten wir der Fensterindustrie ein hochwertiges Bindemittel als Bestandteil für Polyurethan-Dichtstoffe an. Diese sind für die Herstellung modernster, energieeffizienter Isolierglasfenster erforderlich, um Energieverluste in Gebäuden zu minimieren und CO2-Emissionen effektiv zu reduzieren.“

Sara: Kürzlich habe ich einen Fachartikel gelesen, der mich beeindruckt hat. Dort hieß es, dass bis zu 50 Prozent der Wärme in Häusern durch undichte Fenster und Türen verloren gehen. Das ist eine beachtliche Menge, die wir unserem Planeten zuliebe minimieren müssen. Im Umkehrschluss sind hochwertige Fenster eine wirksame Lösung, um die Wärme, die durch Fenster entweicht, zu verringern. In welcher Höhe können Energiekosten durch die Verwendung neuester Isolierglastechnologie im Haus- und Wohnungsbereich eingespart werden?

Alexandra: Das Einsparpotenzial ist bei jedem Haus unterschiedlich. Einflussfaktoren sind zum Beispiel die klimatischen Bedingungen am Standort, die Bauweise oder die verwendeten Baumaterialien. Ebenso müssen die Größe des Hauses, die Qualität der Isolierverglasung und des gesamten Fensters beachtet werden. Bezogen auf ein durchschnittliches Einfamilienhaus können bei den derzeitigen Gaspreisen1 bis zu 1.000 € im Jahr eingespart werden, wenn man die Heizkosten eines Gebäudes mit einer veralteten Einfachverglasung mit denen einer modernen, hochwertigen und dauerhaft dichten Zweifachverglasung vergleicht. Bei der Lebensdauer einer hochwertigen Isolierverglasung von bis zu 30 Jahren kommt da ein hoher Betrag zusammen.

Sara: Gibt es denn auch Bewegung bei den gesetzlichen Rahmenbedingungen bezüglich der Bauvorschriften, die die Auswahl von Fenstern in öffentlichen oder privaten Gebäuden vorgeben?

Alexandra: Ja, hier tut sich einiges. Vor Kurzem haben sich die EU-Kommission und der Europäische Rat zu wesentlichen Punkten bei der Überarbeitung der Gebäuderichtlinie geeinigt. Die Hauptziele der Überarbeitung bestehen darin, dass – grob gesagt – alle Neubauten spätestens 2030 und Bestandsgebäude bis 2050 Nullemissionsgebäude sein müssen.

Neubauten öffentlicher Einrichtungen müssen diesen Standard sogar schon bis 2028 erfüllen. Nach der neu gefassten Definition wird als Nullemissionsgebäude ein Gebäude mit einer sehr hohen Gesamtenergieeffizienz gezählt, das keine oder lediglich eine sehr geringe Energiemenge benötigt, keine CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und keine oder nur eine sehr geringe Menge an betriebsbedingten Treibhausgasemissionen verursacht.

Für die Sanierung bestehender Gebäude sollen Mindestvorgaben für die Gesamtenergieeffizienz eingeführt werden. Dies soll Renovierungen im Haus- und Wohnungsbestand anstoßen. Die Priorität soll auf energetisch sehr schlechten Gebäuden liegen, um die Energiebilanz bestehender Gebäude kontinuierlich zu verbessern. Doch neben allen energierelevanten Zielen wird die Gesetzgebung auch die Gesundheit und das Wohlbefinden der Gebäudenutzer berücksichtigen.

Sara: Durch den Einbau von Wärmeschutzfenstern wird der Energieverbrauch reduziert. Zudem sinkt auch der CO2-Ausstoß. Die potenzielle Verringerung des CO2-Fußabdrucks ist gewaltig.

Eine Studie hat gezeigt, dass durch den Einsatz energieeffizienter Mehrfachverglasungen in den europäischen Ländern jährlich bis zu 100 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden könnten. Auf diese Weise können Eure Lösungen einen erheblichen Beitrag leisten, oder?

1 Stand November 2022

Polyurethan-Klebstoffe und -Dichtstoffe

Polyurethan-Klebstoffe und -Dichtstoffe gibt es als Ein- und Mehrkomponentensysteme, die je nach Formulierung elastisch oder starr sein können. Bei der Verglasung von Fenstern sind die elastischen Eigenschaften entscheidend, um Verformungen auszugleichen, die insbesondere durch thermische Veränderungen in der Umgebung entstehen.

Physikalische und mechanische Eigenschaften der Dichtstoffe lassen sich gezielt einstellen, indem man die Zusammensetzung der Komponenten anpasst, wie zum Beispiel bei Zweikomponenten-Polyurethan-Dichtstoffen. Bei diesen Verbindungen werden zwei Komponenten gemischt. Bei der ersten Komponente handelt es sich in der Regel um eine Mischung aus Polyolen, Weichmachern, Füllstoffen und Katalysatoren. Bei der zweiten Komponente ist es in der Regel ein Isocyanat. Durch das richtige Verhältnis all dieser Bestandteile lassen sich die Eigenschaften des Dichtstoffs optimal einstellen.

Alexandra: Richtig, denn eine der besten Möglichkeiten, ein Haus energieeffizienter zu gestalten, besteht darin, es optimal zu isolieren. Und die heutigen Fenster sind genau darauf ausgelegt. Mit einem dauerhaft gasdichten, doppelt oder dreifach verglasten Fenster können durch den deutlich geringeren Energieverlust mehrere Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden im Vergleich zu einer Einfachverglasung oder einem undichten Fenster.

Sara: Isolierglas besteht aus zwei oder mehreren Glasscheiben mit speziellen Beschichtungen und einer Edelgasfüllung. Die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Isolierverglasung ist in hohem Maße von der Qualität der verwendeten Dichtmaterialien abhängig. Ihr bei H.B. Fuller | Kömmerling bietet qualitativ hochwertige Dichtstoffe für energieeffiziente Fenstersysteme an. Wie funktioniert das Dichtstoffsystem genau?

Alexandra: Die Dichtmasse hält die Isolierglaseinheit, den sogenannten Randverbund, zusammen und bildet gleichzeitig eine zuverlässige Barriere gegen Gasverlust und eindringende Feuchtigkeit. Bei einer qualitativ nicht so hochwertigen Abdichtung bzw. Versiegelung des Isolierglases kann das zwischen den Glasscheiben isolierende Edelgas entweichen oder Wasserdampf in den Zwischenraum eindringen. Dies führt bei eingebauten Fenstern zu erheblichen Beeinträchtigungen der Dämmeigenschaften und auch des Schallschutzes.

Sara: In einem modernen Isolierglasfenster steckt tatsächlich mehr Hightech als gedacht. Interessant finde ich, dass die Qualität des Dichtstoffs eine Garantie für die Erhaltung der Wärme- und Schalldämmeigenschaften von Fenstern mit Mehrfachverglasung ist. Wie sieht dieser Randverbund aus und wie ist er aufgebaut?

Alexandra: Von außen wirkt der Randverbund der Isolierglaseinheit recht unspektakulär. Man sieht nur eine schwarze Masse, die innen rund um die Isolierglaseinheit verläuft. Doch es steckt einiges mehr dahinter.

Der Randverbund besteht aus zwei Stufen, der Primärdichtung und der Sekundärdichtung. Die Primärdichtung hat vor allem die Aufgabe, die Isolierkammern vor dem Eindringen von Wasserdampf und dem Entweichen des isolierenden Gases zu schützen. Die Sekundärdichtung verbindet die Scheiben der Isolierglaseinheiten miteinander und sorgt für die strukturelle Verbindung der Isolierglaseinheit. Sie dichtet zusätzlich ab und schützt zugleich die Primärversiegelung vor externen Einflüssen wie dem Wetter.

Sara: Die Anforderungen an beide Dichtstoffe unterscheiden sich ja erheblich. Spiegelt sich das auch in der Wahl der Polymere wider?

Alexandra: Der primäre Dichtstoff ist in der Regel ein Polyisobutylen mit thermoplastischen Eigenschaften. Die Sekundärdichtstoffe können aus verschiedenen chemischen Stoffen und Polymeren hergestellt werden, darunter finden sich Polyurethane, Polysulfide oder Silikone. Sie müssen so „designt“ werden, dass sie die auf die Primärdichtung wirkenden Lasten zuverlässig kompensieren können, um diese bestmöglich zu schützen.

Sara: Nach welchen Kriterien erfolgt die Auswahl für die Sekundärdichtung?

Alexandra: Das hängt von verschiedenen Aspekten ab. Silikone weisen eine hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung auf. Sie kommen häufig bei rahmenlosen Verglasungen zum Einsatz, die langer direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Polyurethan- oder Polysulfidmassen hingegen zeichnen sich durch eine sehr gute Beständigkeit und geringe Wasserdampfdiffusion bzw. Gaspermeationsraten aus. Dabei weisen hochwertige Polyurethan-Dichtstoffe die geringste Wasserdampfdiffusion auf. Sie sind zudem flexibel und haften auf vielen Arten von Oberflächen wie Glas, Metallen und Kunststoffen.

Sara: Polyurethan-Dichtstoffe gibt es als Ein- oder Mehrkomponentensysteme, die je nach Formulierung elastisch oder starr sein können. Bei der Verglasung von Fenstern sollten die elastischen Eigenschaften der bevorzugten Zweikomponentensysteme im Vordergrund stehen, um Verformungen auszugleichen, die durch thermische Beanspruchungen entstehen. Und genau hier spielt Evonik eine wichtige Rolle. Mit POLYVEST® HT bieten wir der Fensterindustrie ein hochwertiges Bindemittel als Bestandteil für Polyurethan-Dichtstoffe an. Diese sind für die Herstellung modernster, energieeffizienter Isolierglasfenster erforderlich, um Energieverluste in Gebäuden zu minimieren und CO2-Emissionen effektiv zu reduzieren.


Im Podcast

Alexandra Rohr und Dr. Sara Liébana Viñas sprechen…
...über High-Tech bei Isolierglasfenstern und warum der Chemie dabei eine entscheidende Rolle zukommt.

Dr. Sara Liébana Viñas (Leiterin Technisches Marketing, POLYVEST®, Evonik) und Alexandra Rohr (Marketing & Kommunikation, Bereich Glas, H.B. Fuller | Kömmerling) im Podcast.

Im Video

Alexandra Rohr und Dr. Sara Liébana Viñas im Gespräch…
…über Wärmeverluste in Häusern, die Überarbeitung der Gebäuderichtlinie durch die EU-Kommission und das angestrebte Ziel von Nullemissionsgebäuden.
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