Mein Zukunft Bau

ULTRASLIM - Entwicklung ultraschlanker, energieeffizienter Fassaden- und Fenstersysteme mit faserverstärkten Kunststoffprofilen (FVK) in Kombination mit Vakuumisolierglas (VIG) für optimalen Wärmeschutz

Projektnummer

F20-10-1-062; 10.08.18.7-11.35

Laufzeit / Status

01.2012 - 01.2014 / abgeschlossen

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Projektdetails

Beteiligte

Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE), Am Biologischen Garten 2, 28359 Bremen, Dipl-Ing. Ralf Bäumer
Fachhochschule Dortmund, FB Architektur(FH DO), Emil-Figge-Str. 40, 44227 Dortmund  
Dipl. - Ing. (Architektur) Sebastian Seidelmann (FH DO)

Cluster

Neue Materialien und Techniken

Projektbeschreibung

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines sehr schlanken und energieeffizienten Fassaden- und Fensterprofils zur Aufnahme von Vakuumisoliergläsern. Das Projekt stützte sich dabei auf aktuelle Entwicklungen kostengünstiger Vakuumverglasungen (VIG) mit sehr guten U-Werten in Verbindung mit faserverstärkten Kunststoffen (FVK) und einer Klebetechnik.
Im vorliegenden Projekt wurde ein schlankes und leichtes Fenstersystem entwickelt, das durch seine Leichtbauweise insbesondere für die Altbausanierung interessant ist. Die innerhalb des Projekts entwickelten Fensterrahmenprofile wurden mittels Finite-Elemente-Methoden auf ihre mechanischen Anforderungen gegenüber Gewichtsbeanspruchungen und Windlasten überprüft und optimiert. Aus den Konstruktionsdaten wurden Pultrusionswerkzeuge angefertigt und Profile im Technikumsmaßstab produziert. Eine abschließende Überprüfung der Profile in verschiedenen Zug- und Druckversuchen auf definierte Festigkeitseigenschaften ergaben eine wesentliche Bestätigung der simulierten Kennwerte. Das in diesem Projekt entwickelte Fensterrahmenprofil entspricht somit den gestellten Anforderungen.  
Die baulichen Mindestanforderungen an den Brandschutz wurden innerhalb des Projektes untersucht und dargestellt.
In begleitenden Untersuchungen sind Standardprobekörper mit unterschiedlichen Matrixsystemen pultrudiert und deren mechanischen Eigenschaften in Zug-, Biege- und Schlagzähigkeitsuntersuchungen bestimmt worden. Brandhemmende Pultrusionsharze, die z. B. im Schienenfahrzeugbau Anwendung finden, ergaben niedrigere Festigkeitskennwerte. Dies wurde bei der Simulation der Rahmenprofile berücksichtigt.  Aus den angefertigten Profilen wurden Demonstratoren hergestellt und zu einem Messemodul aufgebaut. Das im Projekt entwickelte ULTRASLIM-Fenstersystem konnte so erstmalig auf der Messe BAU2013 in München der Öffentlichkeit vorgestellt werden.
Die positive Resonanz zeigte auch, das entgegen der Aussagen großer Fensterhersteller durchaus eine Nachfrage nach schlanken VIG-Fenstern besteht.

Schlagwörter

Fenstertechnik; Fassade; Faserverbundwerkstoff; Leichtbau; Nachhaltigkeit; Pultrusion; Faserverstärkung, Vakuumglas

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