Vakuumisolierglas im Wiki: Eigenschaften, Anwendungen und mehr

Die steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden haben auch vor Verglasungen nicht haltgemacht. Heute sind Dreischeiben-Isolierverglasungen erhältlich, deren U-Werte im Bereich von 0,5 bis 0,7 W/m²K liegen. Allerdings sind diese Verglasungen einige Zentimeter dick und recht schwer. Außerdem ist ihr Scheibenzwischenraum (SZR) mit Edelgas befüllt – und das ist teuer. Eine zukünftige Alternative könnten Vakuumverglasungen sein, an denen seit Jahren geforscht wird. Derzeit handelt es sich noch um Nischenprodukte, zwei davon sind bereits auf dem Markt.

Mit einer Dicke von weniger als 10 mm (bei 4 mm Glasdicke) ist der Systemaufbau des Isolierglases extrem schlank. Ein gasdichter und elastischer Randverbund verbindet die 3 bis 4 mm starken Außenscheiben in einem Abstand (Scheibenzwischenraum) von unter 1 mm. Im Gegensatz zu herkömmlichen Isolierverglasungen wird die Luft im SZR nahezu komplett evakuiert, eine Befüllung mit Edelgasen erfolgt nicht. Dadurch fehlt das Medium, welches zum Transport von Wärme und Schall zwischen Innen- und Außenscheibe erforderlich ist. Allerdings resultiert aus dem Vakuum ein erheblicher Druck auf die Glasscheiben. Er liegt im Bereich von zehn Tonnen pro Quadratmeter. Dies erfordert den Einsatz von kleinen, kaum wahrnehmbaren Stützkörpern, die in einem regelmäßigen Raster zwischen den Gläsern angeordnet werden.

Der Wärmetransport durch Wärmestrahlung des verbleibenden Restgases liegt bei weniger als 0,1 W/m²K. Der geringe Restgasdruck im SZR ist über die gesamte Lebensdauer und in einem Temperaturbereich von -40°C bis +60°C konstant zu halten. Dies ist mit gewöhnlichen Kleb- und Dichtstoffen nicht zu gewährleisten. Als Randverbund bei Vakuumisolierverglasungen kommt deshalb eine dünne Metallfolie zum Einsatz, die mit dem Glas verschweißt wird.

Als Einsatzbereiche für die neuen Gläser nennen die Entwickler Neubauten (Niedrigenergie- und Passivhäuser), Altbauanierungen, Leichtglaskonstruktionen aber auch Fahrzeuge und Kühlgeräte. Low-E-Beschichtungen sollen ebenfalls möglich sein.