Vakuumgläser sind Glasprodukte mit zwei planparallel angeordneten Gläsern, in deren wenige Zehntelmillimeter breitem Glasabstand ein Vakuum hergestellt wird. Damit werden die Wärmetransportmechanismen Leitung und Konvektion weitestgehend eliminiert. Um Vakuum und Form zu erhalten, benötigen solche Glasprodukte einen dichten Randverbund sowie ein Raster von Abstandhaltern im Zwischenraum. Mit diesen Vakuumgläsern sind U-Werte von Ug 0,7 bis 0,4 W/m2K möglich. Nach Jahrzehnten der Entwicklung sind nun praxistaugliche Vakuumgläser aus amerikanischer, südostasiatischer und europäischer Fertigung erhältlich. Nun stehen die Fensterhersteller vor der Herausforderung der Integration solcher Gläser, beispielsweise in historische Fensterkonstruktionen.
Vakuumglas in historischen Fenstern
Bei der Integration von Vakuumglas in baukulturell wertvolle Bestandsfenster – etwa in das traditionelle „Altwiener“ Kastenfenster – liegt das Ziel in einer Verbesserung der thermischen Performance bei gleichzeitiger Erhaltung von Proportion, Form und Wirkung. Mit der Applikation von Vakuumglas, welches eine viel bessere Wärmedämmwirkung als die nur geringfügig dünneren und leichteren historischen Gläser besitzt, kann eine bemerkenswerte thermische Verbesserung erzielt werden. Im Falle typischer Kastenfenster ist eine Reduktion des UW-Wertes von 2,5 W/m²K bis unter 1,0 W/m²K erzielbar.
Zu Fragen der konstruktiven Integration kommt jedoch auch die Problematik von Wärmebrücken und Kondensatneigung im Bereich zarter Rahmenkonstruktionen, des Glasanschlusses sowie der Position der Vakuumgläser (außen oder innen) dazu. Neben entsprechenden numerischen Wärmebrückensimulationen führten die TU Wien und die HFA auch Laboruntersuchungen und ein Monitoring an sechs Bestandsobjekten in Österreich durch. So konnte man die Kondensatneigung und die Oberflächentemperaturen von Kastenfenstern unter Realbedingungen mit und ohne Vakuumglasertüchtigung gegenüberstellen. In Summe wurden auf diese Weise 15 unterschiedliche Fenster einer dauerhaften sensorischen Erfassung von Temperaturwerten und relativen Luftfeuchten an kritischen Punkten über eine Winter- und eine Sommersaison unterzogen.
Die Ergebnisse zeigen, dass abhängig von der Konstruktion der Einsatz hoch wärmedämmender Vakuumgläser sowohl außen wie auch innen möglich ist. Bei entsprechender Ausführung und Berücksichtigung erforderlicher Luftdichtheiten zur Rauminnenseite kann die Kondensatneigung reduziert oder sogar gänzlich vermieden werden.
Darüber hinaus wurden im Schallschutz bessere Ergebnisse erzielt als mit üblichen Einfach- oder dünnem Isolierglas. Gleiches gilt in Bezug auf die Gebrauchstauglichkeit und mechanischen Eigenschaften des Fensters. Weiterhin müssen größere dynamische (Punkt-)Lasten auf Vakuumgläser weitgehend vermieden werden oder Kombinationen mit VSG-Einsatz erfolgen.
Beide Forschungsprojekte wurden von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG gefördert (Projekte VIG-SYS-RENO 2014-2015, Projektnummer: 845225 und VAMOS 2019 – 2021, Projektnummer: 878272).
