In einfachen Worten über die rahmenlose Verglasungstechnologie von Aestech

Die Ingenieure von Aestech haben eine neue Generation von rahmenlosen Verglasungen mit Isolierglaseinheiten entwickelt. Es ermöglicht Ihnen, wirklich transparente und warme Fassaden, Terrassen und Atrien zu bauen.

Großflächige Glasfassaden, Atrien und Terrassen sind aus der modernen Architektur nicht mehr wegzudenken. Dadurch unterscheiden sich die Gebäude von den typischen städtischen "Kästen" und erhalten ein futuristisches Aussehen. Aber man sollte das Ganze etwas genauer betrachten. Seltsamerweise wird man feststellen, dass die meisten Glasstrukturen gar nicht so einheitlich sind.

Die Träume von Designern und Architekten von einer " Ganzglaswand " werden in der Regel durch Sicherheitsanforderungen zunichte gemacht. Und die Anforderungen sind streng: Zunächst einmal muss die Glasfassade dem Kampf mit den Hauptfeinden — Wind und Niederschlag — standhalten, und zwar in dem von den Bauvorschriften klar definierten Ausmaß. Die Ästhetik wird in den Hintergrund gedrängt. Und so wird aus einem auf dem Papier schön anmutenden, lichtdurchlässigen Konzept ein Netz aus Metallpfosten, Riegeln, Rahmen und Spinnen.

Ist es möglich, den Metallrahmen in einer Glasfassade loszuwerden? Nicht mit Standardlösungen. Doch vor mehr als 10 Jahren fanden die Ingenieure von Aestech eine unkonventionelle Lösung. Dank der neuen Technologie sind zahlreiche Gebäude mit hochwertigen Glasfassaden, transparenten Terrassen und Dächern entstanden. Wichtig ist, dass diese trotzdem höchst energieeffizient sind.

Was die Standard-Isolierglaseinheit kann und was nicht?

Warum ist so viel Konstruktionsmetall für eine Glasfassade erforderlich? Um das herauszufinden, genügt ein Blick in das Innere einer Standard-Isolierglaseinheit.

In der Regel handelt es sich um zwei oder drei Glasschichten, die durch einen metallenen Abstandsrahmen voneinander getrennt und mit einer Sekundärversiegelung versehen sind. Die Glasscheiben bilden Kammern, die den Innenraum vor Lärm und Witterungseinflüssen schützen.

Die Hauptaufgabe einer lichtdurchlässigen Fassade ist es, den Raum vor Wind und Niederschlag zu schützen und intakt zu bleiben. Hier beginnt das herkömmliche Isolierglas in Schwierigkeiten zu geraten. Das grundlegende Problem liegt in der Art und Weise, wie die Glasschichten miteinander verbunden werden.

Der für die Verklebung verwendete Sekundärdichtstoff ist recht weich. Das bedeutet, dass die Glaseinheit nicht wirklich das monolithische System ist, das sie zu sein scheint, denn unter Belastung interagieren die Glasschichten kaum miteinander. Wenn beispielsweise der Wind weht, werden mehr als 90 % der Last allein von der Außenscheibe getragen.

Das bedeutet, dass das äußere Glas mit zunehmender Höhe dicker werden muss, um zu verhindern, dass der Wind es verbiegt und bricht. Der Preis von Glas steigt jedoch nicht linear mit jedem Millimeter Dicke. Die Herstellung, der Transport und die Installation sind teuer. Deshalb ist die Größe der Isoliergläser in der Regel auf 3x1,1 Meter begrenzt. Selbst dann muss die Standard-Glaseinheit verstärkt werden. Die Isoliergläser werden gegen Rahmen, Aluminiumpfosten und Riegel gestützt, um einen Teil der Last vom Glas zu übernehmen.

Folglich sind zuverlässige Glasfassaden ohne tragende Strukturen nicht denkbar. Die Gesetze der Physik sind unumstößlich. Aber was wäre, wenn es möglich wäre, die externe Stützkonstruktion in das Isolierglas selbst zu verlegen? Dies ist genau der Ansatz, den die Entwickler von Aestech verfolgen.

Wie man Isolierglas selbsttragend macht

Damit auch die inneren Glasschichten dem Wind standhalten, muss das gesamte Isolierglas-System starr verbunden sein. Anstelle eines herkömmlichen Dichtstoffs wird ein anderes, starkes Material benötigt, das starken Belastungen standhält und sich unter dem Einfluss von Temperaturschwankungen ausdehnt und zusammenzieht, genau wie Glas, so dass sich Glaseinheit nicht mit der Zeit verformt.

Die Ingenieure von Aestech haben viele Experimente durchgeführt. Die Pultrusion hat sich als die beste Lösung erwiesen. Es wird wie folgt hergestellt: Viele Glasstränge werden zu einem großen "Seil" verdreht, mit Harz imprägniert, durch eine Temperaturkammer geführt und straff gespannt. Das Ergebnis ist eine sehr harte Konsistenz, die die Entwickler nutzen, um die Isolierverglasung entlang der gesamten Kontur zu verstärken. Alles wird mit einem speziellen Hochleistungskleber zusammengefügt.

Auf diese Weise wird Isolierglas von mehreren praktisch unabhängigen Glasschichten in ein einziges flaches Rohr verwandelt. Und das ist eine ganz andere Physik. Das "Rohr" hält der zehnfachen Belastung einer normalen Isolierglaseinheit stand, da die Gläser Kräfte aufeinander übertragen.

Die nach diesem Schema hergestellte Isoliereinheit wird als "Isolierverglasung erhöhter Festigkeit" bezeichnet. Seine Hauptvorteile gegenüber herkömmlichem Isolierglas sind die Selbsttragfähigkeit und das geringere Gewicht. Angenommen, ein Bauherr möchte ein 4,25 m² großes Fenster einbauen, das einer Windlast von 60 kg/m² standhält. Standardisolierglas mit solchen Eigenschaften wiegt 234 kg, während SPM mit 126 kg fast halb so leicht ist. 

Das Wichtigste ist, dass die neue Generation der Isolierverglasung bei solchen Festigkeitseigenschaften keine externen Stützkonstruktionen benötigt. Deshalb eröffnet die Technologie von Aestech den Konstrukteuren von Glaskonstruktionen neue Horizonte, von denen man bis vor kurzem noch nicht einmal träumen konnte.

Dies sind nur einige der architektonischen und entwicklungstechnischen Herausforderungen, die wir mit unserem Know-how lösen können.

1. Höhere Energieeffizienz.

Das in der Standardverglasungstechnik verwendete Metall erwärmt sich stärker als Glas und kühlt stärker ab, wodurch Kältebrücken entstehen. Dies bedeutet zusätzliche Kosten für die Kühlung des Raums im Sommer und die Heizung im Winter. Indem man sie mit hochfester Isolierverglasung entfernt, wird die gesamte Struktur energieeffizienter.

Außerdem kommt der lineare Ausdehnungskoeffizient von Pultrusion dem von Glas sehr nahe. Dadurch reagiert die Glaseinheit gleichmäßig auf Temperaturschwankungen und bleibt luftdicht. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Wärmeleitfähigkeit von pultrudiertem Glas die gleiche ist wie die von Holz.

Schließlich entfällt das Problem der Fugen, da es keine Pfosten oder Riegel gibt. Die hochfeste Isolierverglasung kann stumpf aneinandergestoßen werden, wobei die dünnen Fugen mit Dichtmittel und Fugenmasse abgedichtet werden.

2. Größere Glasdimensionen.

Isolierverglasung mit erhöhter Festigkeit kann großflächig hergestellt werden, um ein Vielfaches größer als das Standardglas. Die Größe wird nur durch die Fähigkeit begrenzt, hochwertiges großformatiges Glas herzustellen. So haben wir zum Beispiel erfolgreich Projekte mit dem Isolierglas von 6 x 3,21 m realisiert, was der Größe eines großen Zimmers entspricht.

3. Leichterer Transport und Einbau.

Es wurde bereits erwähnt, dass hochfestes Isolierglas viel leichter ist als Standardglas derselben Größe. Das macht den Transport einfacher und billiger.

Außerdem können die Isolierglas-Verbindungselemente direkt in das Pultrusionsprofil geschraubt werden und die gesamte Konstruktion kann direkt mit den tragenden Teilen des Gebäudes verbunden werden. Außerdem kann Aestechs Isolierglas im Gegensatz zu Standardtechnologien verwendet werden, sobald zumindest das erste Stockwerk fertig ist.

4. Gleichmäßige Reflexion.

Wenn man sich große Fenster und Fassaden bei heißem oder kaltem Wetter ansieht, wird man feststellen, dass jedes einzelne Isolierglas eine Verzerrung aufweist. Der Grund dafür ist, dass sich das Gas im Inneren der Kammer aufgrund von Temperaturschwankungen ausdehnt oder zusammenzieht — und damit Druck auf das äußere Glas ausübt.

Das ist bei einer hochfesten Isolierverglasung nicht der Fall. Aufgrund der starren Konstruktion führen die Änderungen des Gasvolumens in der Kammer dazu, dass die Gläser versuchen, sich gegenseitig zu dehnen, anstatt sich einzeln zu biegen. Aber Glas reagiert nur sehr wenig auf Dehnung. Deshalb sorgt eine Terrasse oder Fassade aus hochfester Isolierverglasung für eine gleichmäßige Reflexion, wie es die Architekten beabsichtigt haben.

5. Aluminium-Faktor.

Unsere Verglasungstechnologie ermöglicht es uns, die völlige Abhängigkeit von Aluminium im Bauwesen zu überwinden. Indem man Metall von der Fassade oder der Terrasse entfernt, kann man:

• nicht zur Umweltbelastung beitragen, da die Aluminiumproduktion sehr energieintensiv ist und für ihre schädlichen Emissionen "berühmt" ist;
• keine Kosten für den Kauf, die Lieferung, die Bearbeitung und die Installation von Profilen aufwenden;
• die Montage einer Fassade oder Terrasse zu beschleunigen;
• Energiekosten sparen, da eine Fassade ohne Metall viel energieeffizienter ist;
• das äußere und innere Erscheinungsbild des Gebäudes verbessern und im Innern zusätzliche Flächen freimachen, die durch Stützrahmen hätten belegt werden können.

Dies sind die wichtigsten, aber nicht die einzigen Merkmale unserer rahmenlosen Verglasungstechnologie. Wir entwickeln uns weiter und arbeiten daran, dass die EEÄ-Formel — also Ergonomie-Energieeffizienz-Ästhetik" — zur Norm für moderne Architektur wird.

Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, wir helfen Ihnen gerne bei der Realisierung Ihres Traumprojekts!