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Title:
INSULATING GLAZING UNIT AND GLAZING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/063550
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an insulating glazing unit (1) with RFID transponders (9) for operating with an RFID reading device at an operating frequency fREAD, comprising: - at least one spacer (5) which is formed peripherally so as to form a spacer frame (5') and which delimits an inner region (12), - a first glass pane (4a), which is arranged on a first pane contact surface (5.1) of the spacer frame (5'), and - a second glass pane (4b), which is arranged on a second pane contact surface (5.2) of the spacer frame (5'), wherein - the glass panes (4a, 4b) protrude beyond the spacer frame (5'), and an outer region (13) is formed which is at least partly, preferably completely, filled with a sealing element (6), - at least one RFID transponder (9) is arranged at least partly, preferably completely, within the sealing element (6), - the sealing element (6) has a relative permittivity εr which is greater than or equal to 2, - the spacer (5) is at least partly electrically conductive, and - the RFID transponder (9) has an operating frequency fTRANS of fREAD + 30 Mhz to fREAD + 100 MHz.

More Like This:
Inventors:
HOLTSTIEGE THOMAS (DE)
DRÖGE ALICIA (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/074451
Publication Date:
March 31, 2022
Filing Date:
September 06, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN (FR)
International Classes:
E06B3/66
Domestic Patent References:
WO2020156870A12020-08-06
WO2020156871A12020-08-06
WO2016198914A12016-12-15
WO2007068974A22007-06-21
WO2007068974A22007-06-21
WO2016198914A12016-12-15
WO2000036261A12000-06-22
WO2007137719A12007-12-06
WO2020156870A12020-08-06
WO2020156871A12020-08-06
Foreign References:
US20050282495A12005-12-22
AU2008101062A42008-11-27
US20050282495A12005-12-22
AU2008101062A42008-11-27
EP2230626A12010-09-22
Attorney, Agent or Firm:
OBERMAIR, Christian, Egbert (DE)
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Claims:
24

Ansprüche Isolierverglasungseinheit (1) mit RFID-Transponder (9) zum Betrieb mit einem RFID-Auslesegerät mit Betriebsfrequenz READ , umfassend: mindestens einen Abstandshalter (5), der umlaufend zu einem Abstandshalterrahmen (5‘) geformt ist und einen Innenbereich (12) umgrenzt, eine erste Glasscheibe (4a), die auf einer ersten Scheibenkontaktfläche (5.1) des Abstandshalterrahmens (5‘), und eine zweite Glasscheibe (4b), die auf einer zweiten Scheibenkontaktfläche (5.2) des Abstandshalterrahmens (5‘) angeordnet ist, und die Glasscheiben (4a, 4b) über den Abstandshalterrahmen (5‘) hinausragen und ein Außenbereich (13) gebildet ist, der zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, mit einem Versiegelungselement (6) gefüllt ist, wobei mindestens ein RFID-Transponder (9) zumindest abschnittsweise, bevorzug vollständig, innerhalb des Versiegelungselements (6) angeordnet ist, das Versiegelungselement (6) eine relative Permittivität er von 3 bis 6 aufweist, der Abstandhalter (5) zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig ist, der RFID-Transponder (9) eine Betriebsfrequenz fTRANs von fREAD + 30 Mhz bis fREAD + 100 MHz aufweist. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 1 , wobei der RFID- Transponder (9) ein On-Metal-RFID-Transponder ist und bevorzugt eine RFID-Antenne (9.1), besonders bevorzugt eine Dipol-Antenne oder eine Schlitzantenne, eine RFID-Elektronik (9.3) und ein dielektrisches Trägerelement (9.2) enthält oder daraus besteht. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei das Trägerelement (9.2) mit der der RFID-Antenne (9.1) abgewandten Seite, bevorzugt unmittelbar, auf dem Abstandshalter (5) oder, bevorzugt unmittelbar, auf einer Innenfläche (19) einer der Glasscheiben (4a, 4b) angeordnet ist oder der RFID-Transponder (9) inmitten des Außenbereichs (13), bevorzugt ohne unmittelbarem Kontakt zu der Außenfläche (5.3) des Abstandshalters (5) und ohne unmittelbarem Kontakt zu den Innenflächen (19) der Glasscheiben (4a, 4b) und besonders bevorzugt an oder nahe der Außenfläche des Versiegelungselements (6) angeordnet ist.

4. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Versiegelungselement (6) Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, Silikonelastomere, raumtemperaturvernetzenden (RTV) Silikonkautschuk, peroxidisch vernetzten Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten Silikonkautschuk, Polyurethane, Polyisobutylen und/oder Butylkautschuk enthält oder daraus besteht.

5. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstandshalter (5) aus einem Metall, bevorzugt aus Aluminium, besteht.

6. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstandshalter (5) eine metallene oder metallisierte Isolationsfolie (10) enthält, die bevorzugt auf der Außenfläche (5.3) des Abstandshalters (5) angeordnet ist.

7. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 6, wobei die Isolationsfolie (10) eine metallisierte Polymerfolie oder eine freitragende Metallfolie, bevorzugt aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, Gold, Silber oder Edelstahl enthält oder daraus besteht.

8. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 7, wobei die Metallisierung der Polymerfolie eine Dicke von 10 nm bis 200 pm, bevorzugt 30 nm bis

100 pm, und die Metallfolie eine Dicke von 0,02 mm bis 0,5 mm und insbesondere von 0,09 mm bis 0,3 mm aufweist.

9. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der RFID-Transponder (9) eine Betriebsfrequenz fTRANs von fREAD + 40 Mhz bis fREAD + 80 MHz aufweist. Verglasung (2), insbesondere Fassadenverglasung, Fenster, Tür oder Innenraumtrennung, umfassend einen Rahmen (3) aus einem metallischen ersten Rahmenelement

(3.1), einem metallischen zweiten Rahmenelement (3.3) und einem die Rahmenelemente (3.1 ,3.3) zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig umlaufend, verbindenden polymeren dritten Rahmenelement

(3.2) und einer im Rahmen (3) angeordneten Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Verglasung (2) nach Anspruch 10, wobei der Rahmen (3) die Stirnflächen (14) der Isolierverglasungseinheit (1) umgreift und zugleich den oder die RFID-Transponder (9) in Durchsichtsrichtung (Pfeil A) durch die Glasscheiben (4a, 4b) überdeckt. System, umfassend eine Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eine Verglasung (2) nach Anspruch 10 oder 11 , und ein RFID-Auslesegerät mit einer Betriebsfrequenz fREAD . System nach Anspruch 12, wobei die Betriebsfrequenz fREAD des RFID- Auslesegeräts von 865 MHz bis 869 MHz beträgt und bevorzugt die Betriebsfrequenz fTRANs des RFID-Transponders (9) von 900 MHz bis 1000 MHz, besonders bevorzugt von 902 MHz bis 928 MHz, beträgt. Verwendung eines RFID-Transponders (9) mit Betriebsfrequenz fTRANs in einer Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in einer Verglasung (2) nach Anspruch 10 oder 11 oder in einem System nach Anspruch 12 oder 13 mit einem RFID-Auslesegerät mit Betriebsfrequenz fREAD als Identifikationselement. Verfahren zur Abstimmung der Betriebsfrequenz fTRANs eines RFID- Transponders (9) in einer Verglasung (2), umfassend die folgenden Schritte: 27

S1 : Herstellen einer Verglasung (2) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , S2: Messung der Turn-on-Power eines RFID-Transponders (9) in Abhängigkeit von der Frequenz f und Bestimmung der Spitzenfrequenz fpEAK bei minimaler Turn-on-Power,

S3: Vergleich der Spitzenfrequenz fpEAK mit der Betriebsfrequenz fREAD des RFID-Auslesegeräts, wobei das Verfahren beendet wird, falls der Absolutbetrag |fREAD-fpEAK| kleiner 20 MHz, bevorzugt kleiner 10 MHz, beträgt und sonst Verfahrensschritt S4 ausgeführt wird;

S4: Veränderung der Betriebsfrequenz fTRANs, bevorzugt durch Kürzung oder Verlängerung der RFID-Antenne (9.1) und/oder durch Änderung anderer frequenzbestimmender Elemente des RFID-Transponders (9), und Fortführung des Verfahrens mit Schritt S2.

Description:
Isolierverglasungseinheit und Verglasung

Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasungseinheit, die mindestens zwei Glasscheiben und ein zwischen diesen nahe deren Kanten umlaufendes Abstandshalter- und Dichtprofil aufweist, wobei an der Isolierverglasungseinheit mindestens ein RFID-Transponder als Identifikationselement angebracht ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verglasung mit einem metallischen Rahmen und einer in den Rahmen eingesetzten Isolierverglasungseinheit, wobei der Rahmen die Kanten der Isolierverglasungseinheit umgreift und zugleich den oder die RFID-Transponder überdeckt. Die Verglasung ist insbesondere zur Bildung einer Fassadenverglasung, eines Fensters, einer Tür oder einer Innenraumabtrennung mit entsprechendem Aufbau vorgesehen.

Moderne Fenster, Türen und Fassadenverglasungen, zumindest für den Einsatz in nördlichen und gemäßigten Breiten, werden üblicherweise unter Einsatz vorgefertigter Isolierverglasungseinheiten (IGU) hergestellt, die den oben erwähnten Aufbau haben, gegebenenfalls aber auch mehr als zwei Glasschreiben im Verbund umfassen können. Derartige Isolierverglasungseinheiten stellen massenhaft hergestellte, versandte und auch eigenständig gehandelte Produkte dar, die auf ihrem Weg bis in ein Endprodukt und gegebenenfalls auch noch bei dessen Wartung und Instandhaltung eindeutig identifizierbar sein sollten.

Es ist bereits bekannt, Isolierverglasungseinheiten mit identifizierenden Kennzeichnungen zu versehen, und in der entsprechenden Praxis haben sich gewisse Anforderungen der Hersteller und Anwender ergeben:

- Die identifizierende Markierung sollte sowohl von der Innen- als auch der Außenseite des fertigen Fensters, der Tür oder der Fassade her unsichtbar sein.

- Die Kennzeichnung sollte aus einem Abstand von mindestens 30 cm "lesbar" sein.

- Die Kennzeichnung sollte weitestgehend fälschungssicher sein, also nicht ohne Weiteres überschrieben oder kopiert werden können.

Die Wirksamkeit herkömmlicher identifizierender Markierungen, wie etwa Barcodes und QR-Codes, basiert auf deren Sichtbarkeit, was für Isolierverglasungseinheiten zumindest eine Einschränkung unter obigem erstem Aspekt bedeutet. Auch die Erfüllung der zweiten Anforderung gestaltet sich damit schwierig. Der Schutz vor dem Kopieren kann nicht gewährleistet werden, da Barcodes und QR-Codes abfotografiert werden können.

Es wurde auch vorgeschlagen, Isolierverglasungseinheiten mit "elektronischen" Kennzeichen, insbesondere über Funk auslesbaren Identifikatoren, sogenannten RFID-Transpondern, zu versehen. RFID-Transponder sind beispielsweise aus der US 2005/282495 A1 , der WO 2007/068974 A2, der AU 2008 101 062 A4 oder der WO 2016/198914 A1 bekannt. Derartige Isolierverglasungseinheiten sind beispielsweise offenbart in der WO 00/36261 A1 , der WO 2007/137719 A1 , der WO 2020/156870 A1 oder der WO 2020/156871 A1. Des Weiteren sind aus der EP 2 230 626 A1 RFID-Transponder zur Kennzeichnung von Massiv- und Verbundvollmaterialplatten bekannt.

Ein solcher RFID Transponder kann mit einem Passwort geschützt werden, so dass er nicht ohne erheblichen Aufwand überschrieben oder seine Funkfähigkeit zerstört werden kann.

Bestimmte Typen von Fenster- und Türrahmen, insbesondere aber Fassadenkonstruktionen, in denen Isolierverglasungseinheiten verbaut werden, bestehen vollständig oder mindestens teilweise aus einem Metall (Aluminium, Stahl...), welches den Durchgang von Funkwellen vom oder zum RFID- Transponder an der Isolierverglasungseinheit unterbricht oder zumindest stark dämpft. Aus diesem Grund hat sich insbesondere die Erfüllung der obigen zweiten Anforderung als schwierig erwiesen. Bekannte mit RFID-Transpondern versehene Isolierverglasungseinheiten sind daher nicht ohne Weiteres bei metallischen Rahmenkonstruktionen einzusetzen. Das verringert den potentiellen Einsatzbereich der so gekennzeichneten Verglasungseinheiten und somit die Akzeptanz der entsprechenden Markierungslösungen bei den Herstellern und Anwendern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Isolierverglasungseinheit für Verglasungen mit Rahmenkonstruktionen bereitzustellen, die zumindest zu einem erheblichen Teil aus einem Metall bestehen, und die auch bei solchen Einbausituationen die Erfüllung der o. g. Anforderungen gewährleistet. Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Isolierverglasungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung wird sie durch eine Verglasung mit einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung umfasst eine Isolierverglasungseinheit mit RFID-Transponder zum Betrieb mit einem RFID-Auslesegerät mit Betriebsfrequenz fREAD, umfassend: mindestens einen Abstandshalter, der umlaufend zu einem

Abstandshalterrahmen geformt ist und einen Innenbereich umgrenzt, eine erste Glasscheibe, die auf einer ersten Scheibenkontaktfläche des Abstandshalterrahmens angeordnet ist, und eine zweite Glasscheibe, die auf einer zweiten Scheibenkontaktfläche des Abstandshalterrahmens angeordnet ist, und die Glasscheiben über den Abstandshalterrahmen hinausragen und ein Außenbereich gebildet ist, der zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, mit einem Versiegelungselement gefüllt ist, wobei mindestens ein RFID-Transponder, der zumindest abschnittsweise, bevorzug vollständig, innerhalb des Versiegelungselements angeordnet ist, das Versiegelungselement eine relative Permittivität e r von größer oder gleich 2 aufweist, der Abstandshalter zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig ist, und der RFID-Transponder eine Betriebsfrequenz fTRANs von fREAD + 30 Mhz bis fREAD + 100 MHz aufweist.

Vorteilhafterweise ist mindestens ein, bevorzugt genau ein, erfindungsgemäßer RFID-Transponder im Außenbereich (zwischen den Glasscheiben und um den Abstandshalterrahmen herum) angeordnet.

Der Begriff Außenfläche der Glasscheibe bezeichnet im Rahmen der vorliegenden

Erfindung die jeweilige dem Abstandshalterrahmen abgewandte Oberfläche der Glasscheibe und der Begriff Innenfläche der Glasscheibe bezeichnet die dem Abstandshalterrahmen zugewandte Oberfläche der Glasscheibe.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit weist der RFID-Transponder eine Betriebsfrequenz fTRANs von fREAD + 40 Mhz bis fREAD + 80 MHz auf.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verglasung, insbesondere eine Fassadenverglasung, ein Fenster, eine Tür oder eine Innenraumtrennung, umfassend: einen Rahmen aus einem metallischen ersten Rahmenelement, einem metallischen zweiten Rahmenelement und einem die Rahmenelemente zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig umlaufend, verbindenden polymeren dritten Rahmenelement und einer im Rahmen angeordneten erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit.

Der Rahmen umgreift dabei, bevorzugt U-förmig, die Stirnseite der Isolierverglasungseinheit und überdeckt zugleich den oder die RFID-Transponder in Durchsichtsrichtung durch die Glasscheiben. Üblicherweise sind dabei die Schenkel des ersten und zweiten Rahmenelements derart ausgebildet, dass sie den Außenbereich und den Abstandshalterrahmen in Durchsichtsrichtung durch die Isolierverglasungseinheit zumindest vollständig verdecken.

Vorteilhafte Abstandshalter bestehen aus einem mit einem Trocknungsmittel gefülltem Hohlprofil, das aus Metall besteht oder wenigstens abschnittsweise mit mindestens einer Metallfolie oder mindestens einer metallisierten Folie beschichtet ist, und bei dem auf der scheibenäußeren Oberfläche des Abstandhalters (im Folgenden Außenfläche des Abstandshalters genannt) ein (ebenfalls umlaufendes) Versiegelungselement aufgebracht ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit enthält der Abstandshalter ein Metall, bevorzugt Aluminium, oder besteht daraus. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung enthält der Abstandshalter einen dielektrischen Grundkörper, bevorzugt einen polymeren Grundkörper. Auf dem Grundkörper ist bevorzugt eine metallene oder metallisierte Isolationsfolie angeordnet. Die Isolationsfolie dichtete typischerweise den Innenbereich vom Außenbereich ab und hat dabei nur eine geringe Wärmeleitung quer zur Isolierverglasungseinheit (also von der ersten Glasscheibe zur zweiten und umgekehrt) Vorteilhafterweise ist die Isolationsfolie auf der Außenfläche des Abstandshalters und damit in Kontakt mit dem Versiegelungselement angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Isolationsfolie eine metallisierte Polymerfolie oder eine freitragende Metallfolie, bevorzugt aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, Gold, Silber oder Edelstahl, oder daraus besteht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Metallisierung der Polymerfolie eine Dicke von 10 nm bis 200 pm, bevorzugt 30 nm bis 100 pm, und die Metallfolie eine Dicke von 0,02 mm bis 0,5 mm und insbesondere von 0,09 mm bis 0,3 mm auf.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit weist das Versiegelungselement eine relative Permittivität e r von 2 bis 10, bevorzugt von 2,5 bis 10 und besonders bevorzugt von 3 bis 6 auf.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit enthält das Versiegelungselement Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, raumtemperaturvernetzenden (RTV) Silikonkautschuk, peroxidisch vernetzten Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten Silikonkautschuk, Polyurethane, Polyisobutylen und/oder Butylkautschuk oder besteht daraus.

Die Stärke der erfindungsgemäßen Frequenzverschiebung hängt von einer Vielzahl von Parametern wie der Transpondergeometrie, der Anwesenheit von Metallelementen in der näheren Umgebung, der Permittivität des umgebenden Materials und dessen Materialstärke ab. Besonders vorteilhaft sind RFID- Transponder, die zumindest abschnittsweise oder vollständig innerhalb eines Versiegelungselements aus Silikon oder organischen Polysulfiden angeordnet sind. Bevorzugt weist das Versiegelungselement aus Silikon oder aus organischen Polysulfiden eine relative Permittivität e r von 3 bis 6 auf. In diesen Anordnungen auftretende Frequenzverschiebungen lassen sich besonders gut kompensieren. Insbesondere ermöglicht dies die Verwendung kommerziell erhältlicher US- amerikanischer RFID-Transponder mit einer Betriebsfrequenz fTRANs von 902 MHz bis 928 MHz, deren Spitzenfrequenz fpEAK sich zu ca. 867 MHz verschiebt. Dadurch wird ein Auslesen des RFID-Transponders mit einem RFID-Auslesegerät nach europäischer Norm (Betriebsfrequenz fREAD von 867 MHz) problemlos und mit Leseabständen von mehr als 2 m möglich.

Was die Anwendungssituation anbelangt, haben die Erfinder insbesondere Untersuchungen an in metallische Rahmen eingebetteten Isolierverglasungseinheiten angestellt, bei denen der Rahmen aus zwei metallenen und damit elektrisch leitenden Rahmenelementen bestehen, die über ein polymeres und elektrisch isolierendes Rahmenelement verbunden sind. Derartige Rahmen aus zwei metallischen Rahmenelementen, die durch ein polymeres Rahmenelement verbunden sind, sind besonders vorteilhaft, da durch das polymere Rahmenelement ein Wärmeübertrag von dem ersten Rahmenelement zum zweiten Rahmenelement und damit beispielsweise von einer Außenraumseite zu einer Innenraumseite deutlich reduziert wird.

Zwischen den Außenseiten der Glasscheiben und den Innenseiten der benachbarten metallischen Rahmenelemente sind dabei Elastomerprofile angeordnet, die die Verglasung abdichten und die Glasscheiben fixieren.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, umfassend eine erfindungsgemäße Isolierverglasungseinheit oder eine erfindungsgemäße Verglasung und ein RFID-Auslesegerät mit einer Betriebsfrequenz fREAD .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Systems beträgt die Betriebsfrequenz fREAD des RFID-Auslesegeräts von 865 MHz bis 869 MHz. Dies entspricht dem in der europäischen Union üblichen und behördlich zugelassenen Frequenzbereich. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Systems beträgt die Betriebsfrequenz fTRANs des RFID-Transponders von 900 MHz bis 1000 MHz, besonders bevorzugt von 902 MHz bis 928 MHz.

Bei den Untersuchungen wurden überwiegend handelsübliche UHF-RFID- T ransponder eingesetzt, deren Aufbau und Funktionsweise hinlänglich bekannt ist und daher hier nicht weiter beschrieben werden muss.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße RFID- Transponder als Dipol-Antenne ausgebildet. Derartige Bauformen lassen sich besonders gut in den länglichen und streifenförmigen Außenbereich entlang des Abstandshalters und zwischen den Glasscheiben, an den Stirnflächen der Glasscheiben oder an den Außenflächen der Glasscheiben innerhalb des Rahmens anordnen. Außerdem lässt sich die Betriebsfrequenz fTRANs durch ein vergleichsweise einfaches Ändern der Länge der Dipolantenne und insbesondere durch einfaches Kürzen, ändern und anpassen. Insbesondere kann die Betriebsfrequenz fTRANs in einem Bereich durch ein Kürzen der Länge zu höheren Frequenzen verschoben werden.

Die Dipol-Antenne enthält zumindest einen ersten Antennenpol und einen zweiten Antennenpol oder besteht daraus. Bevorzugt sind die Antennenpole in einer Linie hintereinander fortlaufend und damit parallel zueinander angeordnet. In der Mitte zwischen den Antennenpolen ist in der Regel eine RFID-Elektronik oder eine Verbindung zu einer RFID-Elektronik angeordnet.

Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße RFID-Transponder auch andere geeignete Antennen wie Schlitzantennen, Ringantennen, etc. aufweisen kann.

Die bei solchen RFID-Transpondersystemen genutzten Funkwellenlängen liegen üblicherweise je nach Typ im Bereich der der UHF bei 865-869 MHz (u.a. europäische Frequenzen) bzw. 902-928 MHz (US-amerikanische und andere Frequenzbänder) oder der SHF bei 2,45 GHz und 5,8 GHz. Die freigegebenen Frequenzen für UHF-RFID-Transponder unterscheiden sich regional für Asien, Europa und Amerika und sind von der ITU koordiniert. Funksignale mit diesen Frequenzen durchdringen sowohl Holz als auch herkömmliche Kunststoffe, nicht aber Metalle. Insbesondere bei der unmittelbaren Anordnung der RFID-Antenne an einem elektrisch leitfähigen Körper, wie auf einem metallischen Abstandshalter oder auf einer metallischen Folie oder auf einer metallisierten Folie auf dem Abstandshalter, kann dies zu einem hochfrequenztechnischen Kurzschluss der RFID-Antenne und damit zu einer unerwünschten Beeinträchtigung des RFID-Transponders führen.

Daher ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der RFID-Transponder ein RFID- Transponder vom sogenannten „On-Metal“-Typ, d.h. heißt er ist durch seinen Aufbau dazu geeignet, unmittelbar auf oder in der Nähe von elektrisch leitfähigen Körpern oder Flächen, wie Metalloberflächen, angeordnet zu werden und mit einer Betriebsfrequenz fTRANs mit einem RFID-Auslesegerät zu kommunizieren. Vorteilhafterweise enthält der RFID-Transponder eine RFID-Antenne, besonders bevorzugt eine Dipol-Antenne oder eine Schlitzantenne, eine RFID-Elektronik und ein dielektrisches Trägerelement oder besteht daraus.

Das dielektrische Trägerelement enthält bevorzugt ein Polymermaterial oder besteht daraus. Die Dicke des Trägerelements ist dabei an das Material und insbesondere an die Dielektrizitätskonstante des Trägerelements und an die Geometrie des Dipols angepasst.

Vorteilhafterweise kann die RFID-Antenne samt Elektronik per se auf einer dielektrischen und beispielsweise polymeren Trägerschicht angeordnet sein, was die Montage und Vorfabrikation deutlich vereinfacht.

Die Erkenntnisse der Erfinder gelten grundsätzlich sowohl für passive als auch für aktive RFID-Transponder.

Es versteht sich, dass der Fachmann durch einfache Versuche Ausführungen und Positionen mit vorteilhaften Abstrahl- und Empfangseigenschaften finden kann. Die nachfolgend genannten Ausführungsbeispiele und -aspekte stellen daher primär Empfehlungen für den Fachmann dar, ohne die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung zu beschränken. Vorteilhafterweise kann eine Isolierverglasungseinheit mehrere RFID- Transponder, insbesondere in den Kanten- oder Außenbereichen der verschiedenen Seiten (oben, unten, rechts, links) der Isolierverglasung aufweisen. Dies ist in der Regel bei Isolierverglasungen nach dem Stand der Technik mit nur geringen Reichweiten der RFID-Transponder notwendig, um ein RFID-Signal schnell aufzufinden und die Isolierverglasungseinheit schnell zu identifizieren. Durch die erfindungsgemäße Erhöhung der Reichweite der RFID-Transponder genügen in der Regel genau ein oder wenige RFID-Transponder pro Isolierverglasung.

Für die Positionierung des RFID-Transponders in der Isolierverglasungseinheit oder in der Verglasung gibt es verschiedene Möglichkeiten, aus denen der Fachmann unter Beachtung der speziellen Montagetechnologie der Isolierverglasungseinheit und auch im Hinblick auf die konkrete Fassaden- oder Fensterkonstruktion eine geeignete auswählen kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßem Isolierverglasungseinheit ist der RFID-Transponder im Außenbereich, gebildet durch das Herausragen der Glasscheiben über den Abstandshalterrahmen, angeordnet.

Der RFID-Transponder ist besonders bevorzugt unmittelbar an der Außenfläche des Abstandshalters oder an der Innenfläche einer der Glasscheiben angeordnet.

Alternativ kann der RFID-Transponder inmitten des Außenbereichs angeordnet sein, d.h. ohne unmittelbarem Kontakt zu der Außenfläche des Abstandshalters und ohne unmittelbarem Kontakt zu den Innenflächen der Glasscheiben.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der RFID-Transponder an oder nahe (d.h. mit einem Abstand von bevorzugt kleiner 2 mm) der Außenfläche des Versiegelungselements angeordnet ist. Die Außenfläche des Versiegelungselements ist die Fläche des Versiegelungselements, die unmittelbar der Umgebung zugewandt ist, also nicht durch die Glasscheiben oder den Abstandshalter begrenzt wird. Üblicherweise ragt das Versiegelungselement nicht über die Stirnseiten der Glasscheiben hinaus. Es versteht sich, dass mehrere RFID-Transponder auch an verschiedenen der oben genannten Positionen angeordnet sein können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein bevorzugt streifenförmiges Kopplungselement mit dem RFID-Transponder elektromagnetisch gekoppelt ist. Vorteilhafterweise weist der RFID-Transponder dazu eine Dipol- Antenne auf und das Kopplungselement ist mit einem Antennenpol der Dipol- Antenne des RFID-Transponders elektromagnetisch gekoppelt. Elektromagnetisch gekoppelt bedeutet hier, dass das Kopplungselement und der RFID-Transponder durch ein elektromagnetisches Feld gekoppelt sind, d.h. sowohl kapazitiv als auch induktiv verbunden sind und bevorzugt nicht galvanisch.

In einer erfindungsgemäßen Verglasung ist das Kopplungselement in mindestens einem Kopplungsbereich mit einem der metallischen Rahmenelemente und bevorzugt in zwei Kopplungsbereichen mit jeweils einem der metallischen Rahmenelemente galvanisch oder kapazitiv gekoppelt. Derartige Kopplungselemente in Isolierverglasungseinheiten oder Verglasungen sind beispielsweise aus der WO 2020/156870 A1 bekannt.

Das erfindungsgemäße Kopplungselement ist dann bevorzugt abschnittsweise deckungsgleich über dem RFID-Transponder angeordnet. Dabei bedeutet abschnittsweise deckungsgleich, dass das Kopplungselement in der orthogonalen Projektion auf den RFID-Transponder die Dipol-Antenne abschnittsweise überdeckt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung eines RFID- Transponders mit Betriebsfrequenz fTRANs in einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit oder in einer erfindungsgemäßen Verglasung oder in einem erfindungsgemäßen System mit einem RFID-Auslesegerät mit Betriebsfrequenz fREAD als Identifikationselement.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Abstimmung der Betriebsfrequenz fTRANs eines erfindungsgemäßen RFID-Transponders in einer erfindungsgemäßen Verglasung, umfassend die folgenden Schritte:

S1 : Herstellen einer erfindungsgemäßen Verglasung, S2: Messung der Spitzenfrequenz fpEAK, bevorzugt durch Messung der Turn-on- Power des RFID-Transponders in Abhängigkeit von der Frequenz f und Bestimmung der sogenannten Spitzenfrequenz fpEAK mit minimaler Turn-On-Power, S3: Vergleich der Spitzenfrequenz fpEAK mit der Betriebsfrequenz fREAD des RFID- Auslesegeräts, wobei das Verfahren beendet wird, falls der Absolutbetrag |fREAD-fpEAK| kleiner 20 MHz, bevorzugt kleinerlO MHz, beträgt und sonst Verfahrensschritt S4 ausgeführt wird;

S4: Veränderung der Betriebsfrequenz fTRANs, bevorzugt durch Kürzung oder Verlängerung der RFID-Antenne und/oder durch Änderung anderer frequenzbestimmender Teile des RFID-Transponders, und Fortführung des Verfahrens mit Schritt S2.

Ohne sich an eine bestimmte Theorie binden zu wollen, besteht die Erfindung auf folgender Erkenntnis der Erfinder: Um RFID-Transponder auf oder in der unmittelbaren Umgebung eines elektrisch gut leitenden Körpers (typischerweise ein Metallkörper oder eine metallische Fläche) technisch sinnvoll anordnen zu können, werden üblicherweise RFID-Transponder von sogenanntem „On-Metal“- Typ verwendet. Diese weisen typischerweise ein dielektrisches Trägerelement auf, auf dem RFID-Antenne und RFID-Elektronik angeordnet sind.

Derartige RFID-Transponder vom „On-Metal“-Typ sind derart konfiguriert, dass sie im Einbauzustand auf einer elektrisch leitfähigen Fläche die Anwesenheit der elektrisch leitfähigen Fläche kompensieren und eine bestimmte Betriebsfrequenz fTRANs aufweisen. Diese Betriebsfrequenz fTRANs ist dann gleich der Spitzenfrequenz fpEAK. Die Spitzenfrequenz fpEAK (auch Resonanzfrequenz genannt) gibt die Frequenz mit höchster Empfindlichkeit an, oder mit anderen Worten, die Frequenz, bei der von einen externen RFID-Auslesegerät, die geringste Aktivierungsleistung (geringste Turn-On-Power) ausgesandt werden muss, um mit dem RFID- Transponder zu kommunizieren.

Bislang wurde davon ausgegangen, dass bei „On-Metal“-Typ-RFID-Transpondern, der dominierende Effekt (nämlich die Anwesenheit einer elektrisch leitfähigen Umgebung) ausreichend kompensiert ist und die jeweilige Einbausituation keinen oder einen nur geringen Einfluss auf die Spitzenfrequenz fpEAK mehr hat. Im Verwendungsfall in einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit, wird die elektrisch leitfähige Fläche durch einen metallischen Abstandshalter oder eine metallisierte Isolationsfolie auf der Außenfläche des Abstandshalters gebildet.

Wie Untersuchungen der Erfinder überraschenderweise ergaben, findet aber bei einer vollständigen oder zumindest abschnittsweisen Anordnung des RFID- Transponders innerhalb eines dielektrischen Versiegelungselements eine Verschiebung der Spitzenfrequenz fpEAK statt. Typischerweise findet eine Verschiebung der Spitzenfrequenz fpEAK zu niedrigeren Frequenzwerten im Vergleich zur eigentlichen Betriebsfrequenz fTRANs des RFID-Transponders statt.

Abhilfe schafft hier die Anpassung der Betriebsfrequenz FTRANS des RFID- Transponders beziehungsweise der Betriebsfrequenz fREAD des RFID- Auslesegerät, wobei letztere in der Regel von behördlichen Zulassungen abhängig und damit nicht frei wählbar ist.

Bei Einbau eines erfindungsgemäßen RFID-Transponders in einem typischen, zumindest abschnittsweise metallischen Rahmen einer Verglasung, ergab sich überraschenderweise eine weitere Frequenzverschiebung der Spitzenfrequenz fpEAK, Diese Verschiebung ist allerdings geringer als bei der Einbettung in das Versiegelungselement und in der Regel zu höheren Frequenzwerten hin gerichtet.

Beide Effekte konnten im Rahmen einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit, einer erfindungsgemäßen Verglasung sowie eines erfindungsgemäßen Systems im Rahmen einfacher Experimente ausgeglichen werden. Bevorzugt ist dabei die Anpassung der Betriebsfrequenz TTRANS des RFID- Transponder derart, dass nach umgebungsbedingten Verschiebungen der Spitzenfrequenz fpEAK diese im Bereich der Betriebsfrequenz fREAD eines gewünschten und behördlich zugelassenen RFID-Auslesegeräts liegt.

Die Anpassung der Betriebsfrequenz fTRANs des RFID-Transponders kann dabei in vorteilhafterweise durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgen.

Durch die optimale Abstimmung der Spitzenfrequenz fpEAK, mit welcher der RFID- T ransponder effektiv nach außen kommuniziert, zur Betriebsfrequenz fREAD des RFID-Auslesegeräts können besonders große maximale Leseabstände zwischen RFID-Transponder und RFID-Auslesegerät erzielt werden. Als maximaler Leseabstand wird der Abstand zwischen RFID-Transponder und RFID- Auslesegerät bezeichnet, bei denen ein zuverlässiges Auslesen des RFID- Transponders noch möglich ist. So waren RFID-Transponders in erfindungsgemäßen Verglasungen noch bei Leseabständen von mehr als 2 m problemlos und zuverlässig auslesbar.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und -aspekten der Erfindung anhand der Figuren. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Figur 1A eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Isolierverglasungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 1 B eine Draufsicht auf eine Isolierverglasungseinheit gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 1A,

Figur 2 eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Verglasung mit Isolierverglasungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 3 eine Messung der Empfindlichkeit (Turn-On-Power) in Abhängigkeit von der Frequenz eines erfindungsgemäßen RFID-Transponders,

Figur 4 die Messung der Empfindlichkeit (Turn-On-Power) in Abhängigkeit von der Frequenz eines in einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit montierten RFID-Transponders, und

Figur 5 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In den Figuren sowie der nachfolgenden Beschreibung sind die Isolierverglasungseinheiten wie auch die Verglasungen sowie die einzelnen Komponenten jeweils, unabhängig davon, dass sich die konkreten Ausführungen unterscheiden, mit den gleichen oder ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet.

Figur 1A zeigt einen Kantenbereich einer Isolierverglasungseinheit 1 im Querschnitt. Die Isolierverglasungseinheit 1 umfasst bei dieser Ausführung zwei Glasscheiben 4a und 4b. Diese werden durch ein nahe der Stirnfläche 14 der Isolierverglasungseinheit 1 zwischen die Glasscheiben 4a, 4b gesetzten Abstandshalter 5 in einem vorbestimmten Abstand gehalten. Der Grundkörper des Abstandshalters 5 besteht beispielsweise aus glasfaserverstärktem Styrol- Acrylnitril (SAN).

Figur 1 B zeigt eine schematische Draufsicht auf die Isolierverglasungseinheit 1 in einer Blickrichtung, die durch den Pfeil A gekennzeichnet ist. Figur 1 B zeigt daher die zweiten Glasscheibe 4b obenliegend.

Mehrere Abstandshalter 5 (hier beispielsweise vier) sind entlang der Seitenkanten der Glasscheiben 4a, 4b geführt und formen einen Abstandshalterrahmen 5‘. Die Scheibenkontaktflächen 5.1 , 5.2 der Abstandhalter 5, d.h. die Kontaktflächen der Abstandshalter 5 zu den Glasscheiben 4a, 4b, sind jeweils mit den Glasscheiben 4a bzw. 4b verklebt und dadurch mechanisch fixiert und abgedichtet. Die Klebeverbindung besteht beispielsweise aus Polyisobutylen oder Butylkautschuk. Die Innenfläche 5.4 des Abstandshalterrahmen 5‘ umgrenzt zusammen mit den Glasscheiben 4a, 4b einen Innenbereich 12.

Der Abstandshalter 5 ist üblicherweise hohl (nicht gezeigt) und mit einem (nicht gezeigten) Trocknungsmittel befüllt, welches über innenseitige kleine Öffnungen (ebenfalls nicht gezeigt) etwaige in den Innenbereich 12 eingedrungene Feuchtigkeit an sich bindet. Das Trockenmittel enthält beispielsweise Molekularsiebe wie natürliche und/oder synthetische Zeolithe. Der Innenbereich 12 zwischen den Glasscheiben 4a und 4b ist beispielsweise mit einem Edelgas, etwa Argon, gefüllt. Die Glasscheiben 4a, 4b ragen in der Regel allseitig über den Abstandshalterrahmen 5‘ hinaus, so dass die Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5 und die außenliegenden Abschnitte der Glasscheiben 4a, 4b einen Außenbereich 13 bilden. Im diesem Außenbereich 13 der Isolierverglasungseinheit 1 zwischen den Glasschreiben 4a und 4b und außerhalb des Abstandshalters 5 ist ein Versiegelungselement (Dichtprofil) 6 eingebracht. Dieses ist hier vereinfacht einteilig dargestellt. In der Praxis umfasst es üblicherweise zwei Komponenten, von denen eine die Kontaktfläche zwischen Abstandshalter 5 und Glasscheiben 4a, 4b abdichtet und vor eindringender Feuchtigkeit und Fremdeinflüssen von außen schützt. Die zweite Komponente des Versiegelungselements 6 dichtet zusätzlich und stabilisiert die Isolierverglasungseinheit 1 mechanisch. Das Versiegelungselement 6 wird beispielsweise aus einem Silikon gebildet.

Auf der Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5, also auf der dem Außenbereich 13 zugewandten Seite des Abstandshalters 5, ist beispielsweise eine Isolationsfolie 10 aufgebracht, die den Wärmeübergang durch den polymeren Abstandshalter 5 in den Innenbereich 12 vermindert. Die Isolationsfolie 10 kann beispielsweise mit einem Polyurethan-Schmelzklebstoff auf dem polymeren Abstandshalter 5 befestigt werden. Die Isolationsfolie 10 enthält beispielsweise drei polymere Schichten aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 12 pm und drei metallische Schichten aus Aluminium mit einer Dicke von 50 nm. Die metallischen Schichten und die polymeren Schichten sind dabei jeweils alternierend angebracht, wobei die beiden äußeren Lagen von polymeren Schichten gebildet werden. Das heißt, die Schichtfolge besteht aus einer polymeren Schicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer Klebeschicht, gefolgt von einer polymeren Schicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer Klebeschicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer polymeren Schicht. Durch die Metallisierung der Isolationsfolie 10 wird die Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5 bereichsweise elektrisch leitfähig, so dass ein RFID-Transponder 9, der in der unmittelbaren Nähe angeordnet ist, darauf abgestimmt sein muss. Besonders geeignet sind hierfür RFID-Transponder vom sogenannten „On-Metal“-Typ.

Wie bereits erwähnt, besteht der Grundkörper des Abstandshalters 5 beispielsweise aus glasfaserverstärktem Styrol-Acrylnitril (SAN). Durch die Wahl des Glasfaseranteils im Abstandshaltergrundkörper kann dessen Wärmeausdehnungskoeffizient variiert und angepasst werden. Durch Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Abstandshaltergrundkörpers und der Isolationsfolie lassen sich temperaturbedingte Spannungen zwischen den unterschiedlichen Materialien und ein Abplatzen der Isolationsfolie vermeiden. Der Abstandshaltergrundkörper weist beispielsweise einen Glasfaseranteil von 35 % auf. Der Glasfaseranteil im Abstandshaltergrundkörper verbessert gleichzeitig die Festigkeit und Stabilität.

Die erste Glasscheibe 4a und die zweite Glasscheibe 4b bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 3 mm und weisen beispielsweise Ausmaße von 1000 mm x 1200 mm auf. Es versteht sich, dass jede in dieser und den folgenden Ausgestaltungsbeispielen gezeigte Isolierverglasungseinheit 1 auch drei oder mehr Glasscheiben aufweisen kann.

Die Isolierverglasungseinheit 1 nach den Figuren 1A und 1 B ist beispielhaft mit einem RFID-Transpondern 9 versehen, der innerhalb der Versiegelung 6 und hier beispielsweise unmittelbar an der Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5 angeordnet ist. Es versteht sich, dass der RFID-Transponder 9 auch an den Glasscheiben 4a oder 4b innerhalb des Außenbereichs 13, inmitten des Versiegelungselement 6 oder an der Außenfläche, d.h. dem der Umgebung der Isolierverglasungseinheit 1 zugewandten Oberfläche angeordnet sein kann. Der RFID-Transponder 9 ist beispielsweise auf den Abstandshalter 5 aufgeklebt oder durch die Versiegelung 6 fixiert.

Im dargestellten Beispiel handelt es sich um einen RFID-Transponder 9, bei dem die Dipol-Antenne 9.1 auf einem dielektrischen Trägerelement 9.2 angeordnet ist. Dies ist notwendig, da der Abstandshalter 5, wie oben erwähnt, eine metallisierte und damit elektrisch leitende (Wärme-)lsolationsfolie aufweist. Ohne dielektrisches Trägerelement 9.2 wäre die Dipol-Antenne 9.1 unmittelbar auf der elektrisch leitenden Isolationsfolie angeordnet und dadurch „kurzgeschlossen“. Durch die Verwendung eines RFID-Transponders 9 mit dielektrischen Trägerelement 9.2 kann der Kurzschluss vermieden werden (sogenannter „On-Metal“-RFID- Transponder). Der RFID-Transponder 9 weist bei einer korrekten Anordnung auf der elektrisch leitfähigen Isolationsfolie 10 eine Betriebsfrequenz fTRANs beispielsweise im UHF- Bereich, beispielsweise von 930 MHz auf.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Isolierverglasungseinheit 1 aus den Figuren 1A und 1 B wie sie beispielsweise innerhalb einer Verglasung 2 angeordnet sein kann. Für Details zur Isolierverglasungseinheit 1 wird daher auf die Beschreibung zu den Figuren 1A und 1 B verwiesen.

Des Weiteren umfasst ein beispielsweise U-förmiger Rahmen 3 die Kanten der Isolierverglasungseinheit 1 samt dem RFID-Transponder 9. Der Rahmen 3 besteht in diesem Beispiel aus einem ersten metallischen Rahmenelement 3.1 , das über ein polymeres und elektrisch isolierendes drittes Rahmenelement 3.3 mit einem zweiten metallischen Rahmenelement 3.2 verbunden ist. In diesem Beispiel sind die ersten und zweiten Rahmenelemente 3.1 , 3.2 L-förmig ausgebildet. Der Rahmen 3 umgreift daher U-förmig die Stirnseite 14 der Isolierverglasungseinheit 1. Die parallel zu den großen Flächen der Glasscheiben 4a, 4b verlaufenden Abschnitte der ersten und zweiten Rahmenelemente sind derart ausgebildet, dass sie zumindest den Außenbereich 13 mit dem Versiegelungselement 6 und den Abstandshalterrahmen 5‘ in Durchsichtsrichtung (Pfeil A) durch die Isolierverglasungseinheit 1 vollständig bedecken.

Die Isolierverglasungseinheit 1 ist auf hier nicht dargestellten Trägern, insbesondere auf Kunststoffträger oder durch Kunststoffe elektrisch isolierte Trägerelementen, angeordnet. Des Weiteren ist zwischen den metallischen Rahmenelementen 3.1 , 3.2 und den Glasscheiben 4a, 4b jeweils ein Elastomerprofil 7 angeordnet, so dass die Isolierverglasungseinheit 1 fest innerhalb des Rahmens 3 gehalten wird. Das Elastomerprofil 7 hat beispielsweise eine Dicke von 6,5 mm und fixiert den Abstand zwischen den jeweiligen Rahmenelementen 3.1 , 3.2 und den Glasscheiben 4a, 4b.

Der erfindungsgemäße RFID-Transponder 9 kann beispielsweise mit einem (hier nicht gezeigten) RFID-Auslesegerät nach europäischer Norm und einer Betriebsfrequenz fREAD von ca. 867 MHz ausgelesen werden. Wie im Rahmen der Erfindung festgestellt wurde, wird durch das Dichtungsmaterial des Versiegelungselement 6, in welches der RFID-Transponder 9 eingebettet ist, dessen Spitzenfrequenz fpEAK von der Betriebsfrequenz fTRANs auf niedrigere Frequenzwerte hin verändert.

Um diesen Effekt eingehender zu untersuchen wurden die folgenden Messungen von RFID-Transpondern in unterschiedlichen Modellsituationen durchgeführt.

Zunächst wurde die Frequenzverschiebung eines bestimmten RFID-Transponders untersucht, die durch das typische Dichtungsmaterial einer Isolierverglasungseinheit verursacht wird. Die Messung wurde auf einer flachen Metallplatte durchgeführt, um den Einfluss jedes anderen Materials in der Nähe zu reduzieren.

Figur 3 zeigt Messungen der Empfindlichkeit (Turn-On-Power) in Abhängigkeit von der Frequenz des erfindungsgemäßen RFID-Transponders 9 vom „On-Metal“-Typ auf einer Metalloberfläche mit und ohne Dichtungsmasse. In einer ersten Messung (Messkurve M1) ist der RFID-Transponder 9 über das Trägerelement 9.2 auf der Metalloberfläche angeordnet. Der Rest des RFID-Transponders befindet sich „in freier Luft“. In einer zweiten Messung (Messkurve M2) ist der RFID-Transponder 9 ebenfalls über das Trägerelement 9.2 auf einer Metalloberfläche angeordnet. Anschließend wurde der RFID-Transponder 9 vollständig mit dem Dichtmaterial eines Versiegelungselements 6, hier beispielsweise Silikonkautschuk mit einer relativen Permittivität e r von ca. 3 bedeckt.

Die gemessene Turn-On-Power gibt die minimale Leistung an, mit der der RFID- Transponder von einem externen RFID-Auslesegerät bei einer Frequenz f angesteuert und zur Kommunikation aktiviert werden kann.

Für die erste Messung ergab sich ein Minimum A in der Turn-On-Power von -16 dBm bei einer Frequenz von 950 MHz. Für die zweite Messung ergab sich ein Minimum B in der Turn-On-Power von -14,5 dBm bei einer Frequenz von 865 MHz.

Wird ein On-Metal-RFID-Transponder 9 auf die Außenfläche 5.3 eines elektrisch leitfähigen Abstandshalters 5 einer Isolierverglasungseinheit 1 angeordnet, wird er notwendigerweise in die Dichtungsmasse des Versiegelungselements 6 eingebettet. Typischerweise besteht die Dichtungsmasse Silikon, Polyurethan, Polysulfid oder ähnliches. Alle diese Materialien haben eine Dielektrizitätszahl von größer oder gleich 2, also deutlich mehr als der Wert der "freien Luft" (fast 1), für den alle On-Metal-RFID-Transponder ausgelegt sind.

Das Dichtungsmaterial in der Nähe der RFID-Antenne 9.2 führt zu einer veränderten Frequenzcharakteristik. Das in der unmittelbaren Umgebung des RFID-Transponders angeordnete Dichtungsmaterial führt zu einer Verschiebung der Spitzenfrequenz fpEAK mit niedrigster Turn-On-Power (was der höchsten Empfindlichkeit entspricht) zu niedrigeren Frequenzwerten hin. Die Stärke der Frequenzverschiebung hängt dabei von einer Vielzahl von Parametern wie der Transpondergeometrie, der Permittivität des umgebenden Materials, der Materialstärke und nicht zuletzt von der Art des Transponderchips (also des integrierten Schaltkreises der RFID-Elektronik) ab.

In den Vergleichsmessungen der Figur 3 beträgt die Verschiebung der Spitzenfrequenz fpEAK mit höchster Empfindlichkeit ca. -85 MHz. Die Spitzenfrequenz fpEAK wird von 950 MHz auf 865 MHz nach unten verschoben und liegt damit sehr nahe am zulässigen RFID-Frequenzband in der europäischen Union. Der RFID-Transponder 9 mit einer ursprünglichen Betriebsfrequenz fTRANs von 950 MHz konnte daher gut und aus einem Abstand von mehr als 2 m mit einem RFID-Auslesegerät europäischer Norm ausgelesen werden.

Während folgender Untersuchungen konnte ein weiterer Effekt identifiziert werden, der die Spitzenfrequenz fpEAK eines RFID-Transponders verändert. Der Effekt tritt auf, wenn die erfindungsgemäße Isolierverglasungseinheit 1 in einem Fassadenrahmen oder einem anderen Metallrahmen montiert ist. Die Stärke der Verschiebung hängt von der Geometrie der Kombination aus Isolierverglasungseinheit 1 und Rahmen 3 ab. Ein typisches Verhalten ist in der Figur 4 dargestellt.

Figur 4 zeigt Messungen der Empfindlichkeit (Turn-On-Power) in Abhängigkeit von der Frequenz f eines in einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit 1 montierten RFID-Transponders 9. Die erste Messung (Messkurve M3) erfolgte dabei ohne einen abdeckenden Fassadenrahmen; die zweite Messung (Messkurve M4) erfolgte in einem abdeckenden Fassadenrahmen 3, wie er in einer erfindungsgemäßen Verglasung 2 typischerweise verwendet wird.

Für die erste Messung (Messkurve 3) ergab sich ein Minimum C in der Turn-On- Power von -17,5 dBm bei einer Frequenz von 860 MHz. Für die zweite Messung (Messkurve 4) ergab sich ein Minimum D in der Turn-On-Power von -5,5 dBm bei einer Frequenz von 885 MHz. In diesem speziellen Aufbau ist also die Spitzenfrequenz fpEAK (Frequenz maximaler Empfindlichkeit) um 25 MHz nach oben verschoben. Als zusätzlicher Effekt wird die Stärke des Minimums um 12 dB reduziert.

Die Erfindung beruht nun darauf, die Betriebsfrequenz fTRANs des On-Metal-Typ- RFID-Transponders (d.h. die Betriebsfrequenz fTRANs des auf einer Metalloberfläche ohne zusätzliches dielektrisches Material in der Umgebung montierten Transponders) auf einen höheren Wert (z. B. 950 MHz) zu wählen, um sowohl die durch das Dielektrikum verursachte Frequenzverschiebung und gegebenenfalls auch die durch den umgebenden Metallrahmen verursachte Frequenzverschiebung in der Spitzenfrequenz fpEAK zu kompensieren. Ziel ist es, die in der realen Einbausituation gemessene Spitzenfrequenz fpEAK mit maximaler Empfindlichkeit des Transponders in der Nähe der zulässigen Arbeitsfrequenz eines kommerziellen RFID-Auslesegeräts zu bringen, beispielsweise mit einer Betriebsfrequenz fREAD von 867 MHz (gemäß der europäischen Norm). Vorteilhafterweise gilt dabei |fREAD-fpEAK| <20 MHz.

Die Änderung der Betriebsfrequenz fTRANs kann durch ein geändertes Design des RFID-Transponders erzielt werden, im einfachsten Fall durch ein neues Antennendesign. In vielen praktischen Fällen genügt es bei RFID-Transpondern mit Dipol-Antennen, nur die Länge des Antennendipols zu ändern, bevorzugt zu verkürzen.

Eine Optimierung der Betriebsfrequenz fTRANs kann in einfacher Weise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen. Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abstimmung der Betriebsfrequenz fTRANs eines RFID-Transponders 9 in einer Verglasung 2, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

(51) Herstellen einer erfindungsgemäßen Verglasung 2,

(52) Messung der Turn-on-Power eines RFID-Transponders 9 in Abhängigkeit von der Frequenz f und Bestimmung der Spitzenfrequenz fpEAK bei minimaler Turn-on-Power,

(53) Vergleich der Spitzen/Betriebsfrequenz fTRANs mit der Betriebsfrequenz fREAD des RFID-Auslesegeräts, wobei das Verfahren beendet wird, falls der Absolutbetrag IfREAD-fpEAKl kleiner 20 MHz beträgt und sonst Verfahrensschritt S4 ausgeführt wird;

(54) Veränderung der Betriebsfrequenz fyRANs, bevorzugt durch Kürzung oder Verlängerung der RFID-Antenne 9.1 und/oder durch Änderung anderer frequenzbestimmender Elemente des RFID-Transponders 9, und Fortführung des Verfahrens mit Schritt (S2).

Betrachtet man das Ausführungsbeispiel nach Figur 2, so wurde ein RFID- T ransponder 9 mit einer Betriebsfrequenz fTRANs von ca. 930 MHz verwendet. Aufgrund der Einbausituation in der erfindungsgemäßen Verglasung 2 ergab sich eine Spitzenfrequenz fpEAK von ca. 870 MHz. Dadurch war ein Auslesen des RFID- Transponders 9 mit dem RFID-Auslesegerät nach europäischer Norm (Betriebsfrequenz fREAD von 867 MHz) problemlos und mit Leseabständen von mehr als 2 m möglich.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobenen Ausführungsaspekte beschränkt, sondern auch in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die sich für den Fachmann aus den anhängenden Ansprüchen ergeben. Bezugszeichenliste

1 Isolierverglasungseinheit

2 Verglasung

3 Rahmen

3.1 ,3.2 metallisches, erstes bzw. zweites Rahmenelement

3.3 polymeres, drittes Rahmenelement

4a, 4b Glasscheiben

5 Abstandshalter

5‘ Abstandshalterrahmen

5.1 ,5.2 Scheibenkontaktfläche

5.3 Außenfläche des Abstandshalters 5

5.4 Innenfläche des Abstandshalters 5

6 Versiegelungselement

7 Elastomerprofil

9 RFID-Transponder

9.1 RFID-Antenne

9.2 dielektrisches Trägerelement

9.3 RFID-Elektronik

10 Isolationsfolie

12 Innenbereich

13 Außenbereich

13.1 Außenseite des Außenbereichs 13

14 Stirnfläche der Isolierverglasungseinheit 1 oder der Glasscheiben

4a, 4b

18 Außenfläche der Glasscheibe 4a oder 4b

19 Innenfläche der Glasscheibe 4a oder 4b f Frequenz fpEAK Spitzenfrequenz fREAD Betriebsfrequenz des RFID-Auslesegeräts fTRANS Betriebsfrequenz des RFID-Transponders 9

Pfeil A Draufsichtsrichtung bzw. Durchsichtsrichtung

Pfeil B Draufsichtsrichtung

A, B, C, D Messpunkte

M1 , M2, M3, M4 Messkurve S1, S2, S3, S4 Verfahrensschritt