Glasfaser-Verbundwerkstoffe: Steigerung von Infrastruktureffizienz & Nachhaltigkeit

Im Rahmen der 10. jährlichen World Green Building Week, die im September 2019 stattfand, gab der World Green Building Council (WorldGBC) eine kühne Vision heraus, wie Gebäude weltweit bis 2030 40 % weniger embodied carbon Emissionen erreichen können. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Änderungen in der gesamten Gebäudeinfrastruktur umgesetzt werden.

Laut WorldGBC sind Gebäude und Bau für 39 % der globalen energiebezogenen Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Davon stammen 28 % aus der operativen „In-Use“-Phase zum Heizen, Stromversorgen und Kühlen von Gebäuden, während 11 % dieser Emissionen auf embodied carbon zurückzuführen sind, das während Bau und Materialherstellung freigesetzt wird. Aber egal woher diese Kohlenstoffemissionen kommen, der Sektor muss Energieeffizienz über den gesamten Gebäudelebenszyklus angehen. Ein Weg, Gebäudeeffizienz zu verbessern, ist zu bewerten, wo Energie verschwendet wird. Ein Bereich, der zu einem großen Teil verschwendeter Energie beiträgt, sind die Ein- und Austrittspunkte eines Gebäudes – seine Fenster und Türen.

Wärme drinnen halten

Im Durchschnitt entweicht rund 30 % der Wärme eines Gebäudes allein durch seine Fenster. In kälteren Monaten können die Bemühungen des Heizsystems eines Gebäudes vergeblich sein, da ein Großteil der Kosten und Energie, um das Gebäude auf einer angenehmen Temperatur zu halten, verschwendet wird.

Im Gegensatz zu Metall sind Glasfaser-Verbundwerkstoffe effektive Wärmedämmstoffe, was sie zum idealen Kandidaten für Fenster- und Türrahmen macht. Typischerweise wird die Isolierung in einem Aluminiumfensterrahmen als thermische Trennung bezeichnet – die kontinuierliche Barriere zwischen innerem und äußerem Fensterrahmen, die thermischen Energieverlust verhindert. Obwohl effektiv, erfordert diese Isolationsmethode dickere Rahmen, was das gewünschte Erscheinungsbild der Fenster verändern kann. Die isolierenden Eigenschaften von Verbundwerkstoffen wie Glasfaser bedeuten, dass keine thermische Trennung nötig ist, da das Material allein thermische Effizienz gewährleisten kann.

Langlebigkeit

Wenn ein Holzrahmen Feuchtigkeits- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen ausgesetzt ist, riskiert er Verzug, Quellung oder Schrumpfung. Dies kann den Zustand und die Funktion von Fenster oder Tür beeinträchtigen und Zugluft für warme Luft zum Entweichen und kalte Luft zum Eindringen schaffen. Wiederholte Feuchtigkeitsexposition kann sogar Fäulnis verursachen. Im Gegensatz zu Holz dehnt sich Glasfaser nicht aus und zieht sich nicht zusammen bei feuchten oder feuchten Bedingungen und fault nicht, was bedeutet, dass sie länger hält und in allen Umgebungsbedingungen effektiv arbeitet.

Während ein weiteres gängiges Fensterrahmen- und Türmaterial, Polyvinylchlorid (PVC), nicht wie Holz quillt oder sich verzieht, stellt es eigene Herausforderungen dar. PVC kann leicht verformt werden, daher werden Metalleinsätze zwischen Außen- und Innenrahmen des Fensters eingeschoben, um Holz' strukturelle Steifigkeit nachzuahmen. Ein Problem entsteht jedoch, wenn die Dichtung, die diese Elemente zusammenhält, nicht gewartet wird – was verhindert, dass sie die Elemente draußen und die Wärme drinnen hält. Diese Einsätze schaffen Komplexität, und Komplexität kann Kosten schaffen. Glasfaser-Fensterrahmen benötigen keine Struktureinsätze, da das steife Material in einem einzigen Profil gefertigt wird.

Kräfte bündeln

Aus materialtechnischer Sicht bietet Glasfaser mehrere Vorteile gegenüber traditionellen Materialien. Erstens verfügt sie über inhärente Steifigkeit und Festigkeit, die die Notwendigkeit von Steifverstärkungen obsolet macht und den Fertigungsprozess vereinfacht. Zweitens ist Glasfaser beständig gegen thermische Ausdehnung, Korrosion und Fäulnis. Das bedeutet weniger Wartung über die Lebensdauer des Fenster- oder Türrahmens. Drittens sind Glasfaserrahmen hervorragende Isolatoren, die helfen, Wärme oder Kälte zu halten und Energie zu sparen.

Egal wo Sie Verbundwerkstoffe einsetzen, die Vorteile des Materials werden die Effizienz von Fenstern und Türen stark beeinflussen. Um Nachhaltigkeit zu verbessern, müssen Hausbesitzer und Bauunternehmen eine Reihe von Maßnahmen ergreifen, um unnötigen Energieverlust zu reduzieren. Fenster und Türen mögen ein notwendiges Merkmal jedes Hauses sein, aber die verschwendete Energie, die durch sie entweicht, ist alles andere als nötig. Verbundwerkstoffe für Fenster und Türen sind eine vorteilhafte Option, um verlorene Energie zu bekämpfen und Effizienz zu verbessern.

Über den Autor

Gert de Roover

Gert De Roover hat 15 Jahre Erfahrung im Verbundwerkstoffsektor. Vom Bauunternehmen Hilti kommend, begann er seine Karriere bei Exel Composites als Vertriebsmitarbeiter, bevor er Vertriebsleiter wurde. Nach diesem Erfolg setzte er seinen Weg fort, indem er die Position des Leiters des Segments Bau, Konstruktion und Infrastruktur bei Exel Composites erreichte. Er glaubt an das Potenzial von Verbundwerkstoffen für ihre vielseitigen, widerstandsfähigen und langlebigen Eigenschaften. Er hat eine Leidenschaft für Architektur, Design, Oldtimer und Sport.