Rahmenprofil für Fenster, Türen und Fassaden mit verbesserter Wärmedämmung durch Oberflächen mit optimierter Emissivität

Beschreibung

Die Erfindung betrifft wärmegedämmte Rahmenprofile aus Holz, Kunststoff, Metall (Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing u. dgl . ) für Fenster, Türen und Fassaden.

Derartige Rahmenprofile sind in den o.g. Werkstoffen allgemein für Fenster, Türen und Fassaden bekannt. Die Wärmedämmung beruht auf einer Erhöhung des

Wärmedurchlasswiderstands des Profils gegenüber ungedämmten Profilen, wie z.B. Aluminiumprofilen ohne thermische Trennung .

Bei Holzprofilen beruht die Wärmedämmung im Wesentlichen auf den vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeiten von Holz, Verbesserungen erfolgten i.a. durch Profile mit größeren Bautiefen. Erst in den letzten Jahren sind sog. Verbundkonstruktionen hinzugekommen. Dabei wird i.a. zwischen den außen und innen liegenden Holzprofilen eine mechanisch ausreichend tragfähige Schicht aus einem organischen Schaum angebracht.

Bei Profilen aus Kunststoff (wie z.B. PVC) beruht die Wärmedämmung zunächst auch auf der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs, in aller Regel verbunden mit einer Reduzierung der wärmeübertragenden Flächen durch Hohlprofile mit Luftkammern. Die Verbesserungen der letzten 5 Jahre wurden i.a. durch eine Erhöhung der Zahl der Luftkammern und einer Vergrößerung der Bautiefe der Profile erreicht. In seltenen Fällen wurden auch Folien mit reduzierter Emissivität in die Hohlkammern eingebracht.

Bei Metallprofilen beruht die Wärmedämmung nahezu immer auf einer zwischen zwei Metallprofilen (innen und außen) angebrachten Dämmzone aus Kunststoff, u.a. in Form von Schaumstreifen, Dämmstegen aus Gießharzen bzw. aus Thermoplasten. Verbesserungen beruhen vor allem auf einer Erhöhung der Höhe der Dämmzone, einer Reduzierung der Wanddicke der Dämmstege und einer Kombination Dämmsteg - Schaum.

Die zur Raumseite hin gerichteten Oberflächen sind bei Holz i.a. roh, lackiert bzw. lasiert, bei Kunststoff roh bzw. lackiert, bei Metallen i.a. anodisiert (= eloxiert) oder lackiert. Die Emissivität dieser Oberflächen liegt im Bereich von 0,8 bis 0,9.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmedämmung der Rahmenprofile durch reduzierte Emissivität der raumseitigen Oberflächen zu verbessern, ohne Tauwasser an der Innenoberfläche befürchten zu müssen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Emissivität im langwelligen IR-Bereich der raumseitigen Oberfläche in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen (insbesondere der minimal möglichen Außenlufttemperatur) , den Raumluftbedingungen (i.a. 20 ⁰ C, ca. 50 % relative Luftfeuchte) , dem Basis-U-Wert

(Ausgangswärmedurchgangskoeffizienten) des Profils mit Normübergangswiderständen innen und außen und der Geometrie des Profils (ausgedrückt durch die abgewickelte Fläche innen im Verhältnis zur Ansichtsfläche) so gewählt wird, daß der Wärmedurchgangskoeffizient U der Profile um mindestens 5% reduziert wird und an den Innenoberflächen kein oder zumindest nur sehr kurzzeitig Tauwasser auftreten kann.

Die Aufgabe gemäß Erfindung zur Optimierung der Emissionszahlen bezüglich Wärmedämmung und Tauwasservermeidung resultiert aus der Tatsache, daß mit

sinkenden Emissionszahlen bei ansonsten festen Daten die innere Oberflächentemperatur absinkt, und zwar zunehmend mit sinkenden Emissionswerten, d.h. bei einer Verbesserung der Wärmedämmung durch IR-reflektierende Oberflächen kann es bei fehlender Abstimmung (= Aufgabe der Erfindung) Wärmedämmung - innere Oberflächentemperatur zu einem erhöhten Tauwasserbildung kommen.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im Wesentlichen darin, daß mit einfachen Mitteln (Beschichten, bzw. Anodisieren, bzw. Folieren) und einfachen Basiswerten für die Emissivität der raumseitigen Oberflächen nennenswerte Verbesserungen beim U-Wert der Profile erreicht werden können (ca. 10% und mehr) .

Bei Beschichtungssystemen (Nass- und Pulverlack) ist es heute möglich, die Emissionszahlen von üblicherweise etwa 0,8 variabel auf 0,55 bis 0,20 abzusenken. Bei anodisierten Profilen sind je nach Beizbehandlung und Schichtdicke Reduzierungen auf 0,4 bis 0,10 möglich. Die niedrigen Werte setzen i.a. weniger stark gebeizte, bzw. geglänzte Oberflächen und Schichtdicken von unter 20 μm, z.T. sogar unter 15 μm voraus. Für Innenanwendungen, wie hier vorgesehen, sind die genannten Oxidschichtdicken ausreichend und zulässig.

Bei Folien sind ebenfalls Werte bis zu einer minimalen Emissivität von 0,10 möglich.

Die üblichen Profilgeometrien führen zu Verhältniswerten für projizierter Fläche Ai zu abgewickelte Innenfläche Ap (= Geometrieverhältniswert Ci) von nahezu um 1,0 bis ca. 0,20.

Einen Gesamtüberblick der zulässigen Werte in Abhängigkeit von Außentemperatur, Geometrieverhältniswert und Basis-U-Wert gibt die nachstehende Tabelle. Zwischenwerte können

interpoliert werden.

Tabelle Zulässige Emissivität der inneren Profiloberfläche

— = nicht möglich