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Wärmeschutzgläser - Ökobilanz

Bauteile

Zwei- oder Dreischeiben-Isolierglas mit Wärmefunktionsschicht und Edelgasfüllung im Scheibenzwischenraum (SZR); RAL-Umweltzeichen Blauer Engel für Gläser keq,G ≤ 0,55 W/m²K (Lichttransmissionsgrad t ≥ 75%).

Herstellung

Energieverbrauch (Graue Energie)
Ug = 0,5 W/m²K (4/10/4/10/4 Krypton, G = 45%) ca. 800 MJ/m²
Ug = 0,6 W/m²K (4/16/4/16/4 Argon, G = 50%) ca. 700 MJ/m²
Ug = 0,7 W/m²K (4/12/4/12/4 Argon, G = 50%) ca. 600 MJ/m²
Ug = 1,2 W/m²K (4/16/4 Argon, G = 58%) ca. 350 MJ/m²
Bestandteile
Flachglasscheiben (Silikatglas), evtl.mit Beschichtung aus Kunststoffolie, Wärmefunktionsschicht (Edelme-talle), Edelgasfüllung (Argon, Krypton, Xenon), Randverbund (Aluminium, Edelstahl, neuerdings auch Kunststoffe), Trockenmittel, Dichtstoffe (Silikon, Polyurethan, Butyl, Polysulfid), Klebemittel, evtl. Färbemittel
Verfügbarkeit der Rohstoffe
Rohstoffe für Silikatglas: ausreichend vorhanden
Argon, Krypton: ausreichend vorhanden
Xenon: sehr begrenzt verfügbar

Nutzung

- nein →Aluminiumfenster
Holzfenster
PVC-Fenster

Rückbau

Entsorgung
- Erfassung über separate Sammellogistik für Bauglasabfälle
Verwertung
- Wärmeschutzglas für Flachglasproduktion nicht wiederverwendbar; Downcycling zu Glasgranulat für die Herstellung von Behälterglas, →Glaswolle, →Schaumglas, u.ä.
Rückbauaufwand
- hoch (Trennen der Gläser in Einzelfraktionen)

Zusammenfassung

Seit Einführung der WschVO 95 haben sich Wärmeschutzgläser gegen Standardgläser am Markt durchgesetzt. Trotz hochwertigerer Qualität und höheren Energieeinsparungen können sie heute zu gleich bleibenden Preisen angeboten werden. Stand der Technik ist das niedrigemittierend beschichtete Zwei-Scheiben-Isolierglas mit Argonfüllung und U ≈ 1,3 W/m²K. Passivhäuser machen den Einsatz von →Superfenstern (U = 0,7 bis 0,8 W/m²K) mit Dreifach-Verglasung, zwei Beschichtungen und Edelgasfüllung erforderlich. Auf dem Markt sind bereits Gläser mit U = 0,4 W/m²K, ihr Energiedurchlass ist jedoch gering (g-Wert von ca. 45%).
Nachhaltigkeit:
Der Hauptrohstoff für die Flachglasherstellung, das Siliciumdioxid (Quarzsand), ist Hauptbestandteil der Sande und Gesteine und auf der Erde nahezu unbegrenzt verfügbar. Für die Herstellung von Wärmeschutzglas werden zusätzlich Edelmetallbeschichtungen und Edelgasfüllungen erforderlich. Der Mehraufwand für die Zusätze beträgt im Vergleich zu herkömmlichem Isolierglas zwischen 3 und 10 %, er wird durch die Einsparungen bei der Heizenergie innerhalb kurzer Zeit amortisiert. Als Beschichtung bei Wärmeschutzglas kommen verschiedene Metalle wie Silber, Zinn, Nickel und Chrom zum Einsatz. Die Metallschichten können entweder aufgedampft (Magnetronverfahren) oder ins Glas eingebrannt (Hardcoating) werden. Wie Auswaschversuche an der EMPA St.Gallen an metallbedampften Gläsern ergeben haben, stellen die giftigen Schwermetalle auf der Deponie weder bei gebrochenem noch bei gemahlenem Wärmeschutzglas eine Gefahr dar. Bei den witterungsbeständigen hartbeschichteten Gläsern ist ein Auswaschen ohnehin nicht zu erwarten. Das Magnetronverfahren (Softcoating) gilt als ein sehr emissionsarmes Herstellungsverfahren, zum Einbrennverfahren (Hardcoating) fehlen Angaben bezüglich der verursachten Umweltbelastungen.
Negative biologische oder gesundheitliche Folgen beim Einsatz von beschichteten Gläsern wurden bislang nicht beobachtet, beschichtete Gläser werden in Treibhäusern bereits seit vielen Jahren ohne negative Auswirkungen eingesetzt.
Als wärmedämmende Füllgase des Scheibenzwischenraums kommen Argon, Krypton und Xenon infrage. Die Herstellung von Xenon ist sehr energieaufwendig, der Input an Grauer Energie übersteigt die durch das bessere Wärmedämmvermögen eingesparte Heizenergie. Gute Aufwand-/Ertragswerte werden mit Argon erzielt. Das Edelgas fällt in großen Luftverflüssigungsanlagen bei der Stickstoff- und Sauerstoffproduktion an und ist ausreichend verfügbar. Noch besser dämmt Krypton. Beim Aufwand-/Ertragsverhältnis, also im Vergleich von eingesetzter Grauer Energie zu erzielter Heizenergieeinsparung, schneidet Krypton unter den heute für Wärmeschutzgläser verfügbaren Füllgasen am günstigsten ab.
Abfälle aus Wärmeschutz- und Isoliergläsern werden vorwiegend auf Bauschuttdeponien abgelagert. Alte Scheiben lassen sich wegen der hohen Reinheitsanforderungen nicht in die Flachglasproduktion rückführen, auch Produktionsreste sind nur begrenzt verwendbar. Möglich ist das Downcycling zu Produkten der Hohlglasindustrie u.ä. Deutsche Hersteller bauen derzeit ein Rückholsystem für Flachglasscherben auf.
Fazit:
Die Verwendung von Wärmeschutzgläsern in sog. Wärmeschutzfenstern ist seit Einführung der Wärmeschutz-verordnung von 1995 Stand der Technik. Wärmeschutzgläser sind metallbeschichtet und mit dem Edelgas Krypton oder Argon gefüllt. Verlust- oder gewinnorientierte Wärmeschutzgläser sollten, abhängig von der Himmelsrichtung, U-Werte zwischen 0,7 bis 1,2 W/m²K aufweisen; bei der passiv-solaren Gewinnoptimierung (Südorientierung) sind U-Werte von 1,0 - 1,2 W/m²K günstig, bei der Verlustreduktion (Nordorientierung) U-Werte von 0,7-0,9 W/m²K (g-Wert beachten). Sonnenschutzgläser sind aufgrund ganzjähriger Tageslichteinbußen zu vermeiden (besser bauliche Maßnahmen vorsehen), ebenso Schallschutzgläser, die mit dem Treibhausgas SF6 gefüllt sind (Abb. 2).

Quellen

- www.baubook.at
- www.passiv.de/produkte
- VEGLA-Datenblatt (Argumente Nr.5): Ökologische Bilanz von CLIMAPLUS 1,1, Aachen 4/96
- Wagner, A.: Energieeffiziente Fenster und Verglasungen, TÜV-Verlag (BINE Informationsdienst), Köln 2000
- Metron Raumplanung AG: Ökologische Aspekte von Wärmeschutzgläsern, CH-5200 Brugg
- Binz, A.; Erb, M.; Lehmann, G.: Ökologische Nachhaltigkeit im Wohnungsbau, CH-4132 Muttenz (2000)

Die vorliegenden Datenblätter wurden mit freundlicher Genehmigung des Blok Verlag dem Buch "Nachhaltiges Bauen in der Praxis" entnommen.

Verfasser der Baustoff-Datenblätter:
Bernhard Kolb, seit über 30 Jahren tätig im Bereich energieeffizientes und nachhaltiges Bauen. Zahlreiche Veröffentlichungen zum Thema.

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