Forschungsbericht Äquivalente Wärmeleitfähigkeit Warme Kante

Ermittlung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit von wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern

Durch die auch in Zukunft weiter steigenden Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz werden Wärmbrücken in der energetischen Gesamtbeurteilung von Gebäuden und entsprechend auch von Bauteilen immer wichtiger.

Bei Fenstern und Fassaden kommt der wärmetechnischen Bewertung sowie Optimierung der „Wärmebrücke Glasrandverbund“ durch den Einsatz von hochwärmedämmenden Mehrscheiben-Isoliergläsern und hochwärmedämmenden Rahmen in Zukunft ein höherer Stellenwert zu.

Die wärmetechnische Kenngröße zur Beurteilung des Glasrandverbundes ist der sog. längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient. Die Ermittlung des Wertes erfolgt durch Berechnung nach EN ISO 10077-2. Hierfür ist neben dem exakten geometrischen Querschnitt des Abstandhalters auch die genaue Kenntnis der Wärmeleitfähigkeit der eingesetzten Materialien notwendig.

Wärmeleitfähigkeiten können z.B. für bestimmte Materialien einschlägigen Normen entnommen werden. Hierbei ist jedoch festzustellen, dass im speziellen bei wärmetechnisch verbesserten Abstandhaltern Materialien zum Einsatz kommen, deren Wärmeleitfähigkeiten normativ nicht festgelegt sind. Um die Wärmeleitfähigkeit solcher Materialien zu ermitteln wären nun zugehörige Messungen notwendig. Hierbei sind jedoch folgende „Probleme“ ungelöst:

• Es ist kein eindeutiges Messverfahren festgelegt; ob dies überhaupt möglich ist kann angezweifelt werden, da das „richtige“ Messverfahren u.U. vom Material und weiteren Parametern abhängt
• Viele eingesetzte Materialien weisen eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit auf, eine Messung müsste also die Wärmeleitfähigkeit in der Hauptwärmestromrichtung ermitteln. Bei Materialien ist im allgemeinen die spätere Anwendung nicht bekannt und daher auch nicht der „Hauptwärmestrom“
• Durch die Herstellung der Abstandhalter bzw. der darin verwendeten Komponenten kann sich die Wärmeleitfähigkeit gegenüber anderen Herstellungsverfahren ändern. So werden z.B. Edelstahlfolien gewalzt; durch diese Umformung findet eine Gefügeveränderung statt, welche die Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu dicken Stahlblechen ändern kann.
• Es kann vorkommen, dass die Wärmeleitfähigkeit des Materials direkt nicht bestimmt werden kann. So z.B. bei entsprechenden Folien die eine Beschichtung (z.B. Metall) im µm bis nm Bereich aufweisen können.

Eine Lösungsmöglichkeit besteht darin, nicht die einzelnen Wärmeleitfähigkeiten aller eingesetzten Materialien zu ermitteln, sondern eine „äquivalente Wärmeleitfähigkeit“ des kompletten Abstandhalters....