Isolierglaseinheit (IGU)-Test

Isolierglaseinheiten (IGUs) sollen Häuser im Winter wärmer und im Sommer kühler halten. Eine Isolierglaseinheit besteht typischerweise aus zwei (manchmal mehr) Glasscheiben, die durch einen Abstandshalter getrennt und an den Rändern miteinander verbunden sind. Der isolierende Luftraum ist mit Luft oder einem Edelgas wie Argon oder Krypton gefüllt. Jede Glasscheibe hat zwei Oberflächen, sodass typische Doppelglaseinheiten vier Oberflächen haben.

Die Verwendung von Argon oder Krypton im Luftraum zwischen zwei Glasscheiben sorgt für eine bessere Isolierung, da diese Gase dichter als Luft sind und weniger Wärme durch die Isolierglaseinheit durchlassen. In Kombination mit einer Glasbeschichtung mit niedrigem Emissionsgrad verbessern diese Gase den Gesamt-U-Wert des Fensters (ein Maß für die Wärmedurchlässigkeit durch ein Bauelement wie eine Wand oder ein Fenster). Je niedriger der U-Wert, desto besser die Isolierglaseinheit.

Die Verwendung von 90 Prozent Argon anstelle von Luft in einer Niedrigemissions-Isolierglaseinheit kann den U-Wert des Fensters um bis zu 16 Prozent verbessern. Ebenso erhöht Krypton den U-Wert einer Niedrigemissions-Isoliereinheit um bis zu 27 Prozent. Die Verwendung eines Inertgases anstelle von Luft in einer Isoliereinheit kann jedoch den Zeit- und Kostenaufwand für die Fensterkonstruktion erhöhen.

Die Bestandteile von Isolierglaseinheiten sind:

• Glas: Das Glas in Isolierglaseinheiten ist in verschiedenen Stärken und Ausführungen erhältlich. Verbund- oder gehärtetes Glas kann in Bereichen eingesetzt werden, in denen Sicherheit oder Haltbarkeit im Vordergrund stehen. Isolierglaseinheiten können bis zu drei Glasscheiben enthalten, wenn zusätzliche Wärme- oder Schalldämmung erforderlich ist. Dickeres Glas ist teurer, aber effizienter.
• Abstandshalter: Isolierglaseinheiten verwenden einen Abstandshalter, der zwei Glasscheiben an den Kanten/Fensterrahmen, wo sie aufeinandertreffen, trennt. Diese Abstandshalter enthalten typischerweise ein Trockenmittel, um Feuchtigkeit zwischen den Scheiben zu absorbieren und ein Beschlagen zu verhindern. Die Breite des Abstandshalters hängt vom verwendeten Isoliergas und der Art des Fensters ab. Generell gilt: Je breiter der Abstandshalter, desto effizienter das Fenster.
• Fensterrahmen: Isolierglas wird in vielen verschiedenen Fenstertypen verwendet, bei denen es auf Effizienz ankommt: Doppelfenster, Panoramafenster, Flügelfenster und Oberlichter verwenden Isolierglas, um Wärmeverlust zu verhindern.
• Gas: Das zwischen den Glasscheiben verwendete Gas variiert je nach Hersteller. Im Allgemeinen bildet ein Inertgas wie Argon, Krypton oder eine Mischung aus beiden eine isolierende Barriere zwischen Innen- und Außenbereich.

Der Hauptzweck von Isolierglaseinheiten besteht darin, die Wärmeleistung eines Gebäudes zu verbessern, indem die Wärmeübertragung zwischen Innen- und Außenbereich reduziert wird. Diese Einheiten bieten eine bessere Isolierung als Einfachglasfenster und ermöglichen so eine energieeffizientere Heizung und Kühlung.

Die Hauptfunktion der Isolierglaseinheit ist ihre Isolierfähigkeit, die durch die folgenden Mechanismen gewährleistet wird:

• Wärmedämmung: Luft oder Gas zwischen den Glasscheiben wirkt als Wärmebarriere. Da Gase wie Argon dichter als Luft sind, bieten sie eine bessere Isolierung, indem sie die durch das Fenster eindringende Wärmemenge reduzieren. Dies trägt zur Aufrechterhaltung der Innentemperatur bei und reduziert die Abhängigkeit von Heiz- oder Kühlsystemen.
• Schalldämmung: Die Glasschichten und der gasgefüllte Raum wirken zudem als wirksame Schallbarriere und reduzieren die Lärmübertragung von außen. Dies ist besonders in städtischen Umgebungen oder in der Nähe stark befahrener Straßen von Vorteil, wo Lärmbelästigung ein Problem darstellt.
• Kondensationskontrolle: Dank der isolierten Barriere bleibt die innere Glasoberfläche des Fensters tendenziell näher an der Raumtemperatur. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit der Kondensation an der Innenseite des Fensters, verbessert die Raumluftqualität und beugt Schimmelbildung vor.
• UV-Schutz: Einige Isolierglaseinheiten sind mit speziellen Beschichtungen ausgestattet, die einen erheblichen Anteil der schädlichen ultravioletten (UV-)Strahlung der Sonne blockieren. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer von Inneneinrichtungen wie Teppichen, Vorhängen und Polstern zu verlängern, indem es ein Ausbleichen verhindert.

Es ist wichtig, Isolierglaseinheiten zu testen, um sicherzustellen, dass sie den Leistungs-, Sicherheits- und Haltbarkeitsstandards entsprechen. Diese Tests bewerten die Isolierfähigkeit und strukturelle Integrität der Einheit gegenüber Hitze, Schall, Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen. Zu den gängigen Testmethoden zur Bewertung der Leistung und Qualität von Isolierglaseinheiten gehören:

• Wärmedämmprüfung: Die Wärmeleistung ist einer der wichtigsten Aspekte von Isolierglaseinheiten. Bei diesen Tests wird bewertet, wie gut die Einheit Wärme speichert oder dem Wärmefluss widersteht, was sich direkt auf die Energieeffizienz auswirkt.
  • U-Wert-Prüfung: Der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) gibt an, wie viel Wärme durch eine Isolierglaseinheit verloren geht. Je niedriger der U-Wert, desto besser die Isolierleistung des Glases. Diese Methode entspricht ASTM E2188 bzw. ISO 12567-2. Ein Wärmestrommesser oder ein ähnliches Gerät misst die Wärmemenge, die durch die Isolierglaseinheit dringt.
  • U-Wert-Test für mittlere Glasflächen: Dieser Test misst die Wärmedämmung des Glasanteils einer Isolierglaseinheit (ohne Rahmen). Er bewertet die Wärmeübertragungsrate durch die Glasschichten. Diese Methode entspricht ASTM E2190 bzw. ISO 12567-1.
• Prüfung der Kondensationsbeständigkeit: Die Kondensationsbeständigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Fensters, der Bildung von Feuchtigkeit auf seiner Oberfläche zu widerstehen. Kondensation an der Innenseite von Fenstern kann zu Schimmelbildung und zur Beschädigung von Baumaterialien führen. Die in ASTM E903 oder ISO 10292 beschriebenen Methoden messen die Oberflächentemperatur einer Dämmeinheit unter Standardbedingungen, um festzustellen, ob Kondensation auftritt.
• Prüfung der Schalldämmung und akustischen Leistung: Die Schalldämmung bzw. akustische Leistung von Isolierglaseinheiten ist in lärmsensiblen Bereichen wichtig. Dieser Test ermittelt, wie effektiv eine Isoliereinheit die Schallübertragung von externen Quellen reduziert. ASTM E90 ist ein gängiger Standard zur Prüfung der Schalldämmung von Fenstern.
• Luftleckage- und Dichtheitsprüfungen: Luftleckagen sind ein wesentlicher Faktor für Energieverluste und die Leistung von Isoliereinheiten. Die Versiegelung zwischen den Glasscheiben muss luftdicht bleiben, um ihre Isoliereigenschaften zu erhalten. Die Normen ASTM E283 oder ISO 5970 messen Luftleckagen durch Fenster. Dabei wird ein konstanter Luftstrom auf die Isolierglaseinheit ausgeübt und die durch die Dichtungskante entweichende Luftmenge gemessen.
• Prüfung der strukturellen Integrität und Belastbarkeit: Die Isolierglaseinheit muss äußeren Belastungen wie Winddruck standhalten und gleichzeitig ihre strukturelle Integrität bewahren. Die Normen ASTM E330 und ASTM E331 werden üblicherweise verwendet, um die strukturelle Leistung von Fenstern unter Winddruck und eindringendem Wasser zu bewerten.
• Wasserdichtigkeitstest: Der Wasserdichtigkeitstest stellt sicher, dass die Isolierglaseinheit das Eindringen von Wasser bei starkem Regen oder anderen extremen Wetterbedingungen wirksam verhindern kann. Nach dem ASTM E331-Standard wird Wasser unter Druck in das Fenster gesprüht, um festzustellen, ob Wasser in das Gebäude eindringt.
• Prüfung der Schlagfestigkeit: Die Schlagfestigkeit ist besonders in Bereichen wichtig, in denen Sicherheit und Schutz oberste Priorität haben, wie z. B. in stark frequentierten Geschäftsgebäuden oder in Gebieten mit extremen Wetterbedingungen. ASTM F1915 und ASTM E1996 sind Normen zur Prüfung der Schlagfestigkeit von Fenster- und Verglasungssystemen. Diese Tests simulieren den Aufprall von Gegenständen oder Schutt gegen ein Fenster.
• UV-Beständigkeits- und Ausbleichprüfung: UV-Strahlung kann die Leistung von Fenstern beeinträchtigen und zum Ausbleichen von Inneneinrichtungen führen. Isolierglaseinheiten können mit speziellen Beschichtungen versehen werden, um die UV-Strahlungsdurchlässigkeit zu reduzieren. Die Normen ASTM G154 oder ISO 4892 bewerten den Schutz von Beschichtungen oder des Glases selbst vor UV-Strahlung, indem sie eine langfristige UV-Belastung der Oberfläche der Isoliereinheit simulieren.
• Haltbarkeits- und Alterungstests: Um die Leistungsfähigkeit von Isolierglaseinheiten im Laufe der Zeit zu bewerten, simulieren Haltbarkeits- und Alterungstests die langfristige Belastung durch Umweltfaktoren wie Hitze, Feuchtigkeit und UV-Strahlung. Häufig werden die Standards ASTM E773 und ASTM E2190 verwendet.
• Prüfung der Gasrückhaltefähigkeit: Bei Isolierglaseinheiten, die mit Edelgasen wie Argon oder Krypton gefüllt sind, ist es wichtig sicherzustellen, dass das Gas über einen längeren Zeitraum in der Einheit verbleibt und so die Isoliereigenschaften erhält. Die Normen ASTM E2188 oder ASTM E2190 können zur Beurteilung der Gasrückhaltefähigkeit im Scheibenzwischenraum verwendet werden. Dabei wird die Gaskonzentration über einen bestimmten Zeitraum gemessen, um festzustellen, ob sie innerhalb der festgelegten Grenzwerte bleibt.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Unser starkes Mitarbeiterteam verfolgt die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam und verbessert sich kontinuierlich. In diesem Zusammenhang bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen für Isolierglaseinheiten (IGU) an.