Profile für den Fensterbau

Offenporige Zellstruktur in schlagzähem Mantel

Isolierende und stabilisierende Profile für den Fensterbau. In der Kooperation zwischen Fensterbauer und Extrusionsspezialisten entstand ein Kunststoff-Profilsystem zur Herstellung von Integralrahmen für dreifach verglaste Passivhausfenster. Dabei handelt es sich um eine mehrteilige Verbundlösung mit besonders hohen Wärmedämmwerten.

Das neue Passivhausfenster Enersign-Primus von Pazen bietet den zertifizierten Wärmedämmwert Uw = 0,59 W/m2K. Erreicht wird das unter anderem mit einer Kombination aus geschäumten und massiven Kunststoff. (Bild: Pazen)

Die drei- oder vierfach verglasten Fenster der Enersign-Baureihe von Hersteller Pazen zählen zur dritten Generation von Passivhausfenstern. Maßstäbe setzt hier besonders die neue Variante Primus mit seinem zertifizierten Wärmedämmwert von Uw = 0,59 W/m2K (nach EN 673). Als Projektpartner eingebunden in die Verwirklichung dieses phA-Klasse-Fensters war das in Dahn ansässige Unternehmen SLS. Da für den Rahmen des neuen Passivhausfensters eine anspruchsvolle Multi-Material-Konstruktion aus Aluminium, Holz und Kunststoff vorgesehen war, oblag es SLS, hierfür eine Kunststoff-Profillösung zu realisieren, die ihren Teil zum Erreichen des hoch angesetzten Dämmwerts beitragen sollte. Als Ergebnis dieser Aufgabe entstand schließlich ein zweiteiliges, geometrisch anspruchsvolles Profilsystem aus einem extrudierten PVC-Hartschaum, der aufgrund der niedrigen Dichte (<0,8 g/cm3) seines offenporigen Gefüges thermisch isolierend wirkt. Als weitere dämmtechnische Optimierungsmaßnahme erhielt das größere der beiden Profile – es gehört zur feststehenden Komponente des Rahmens – einen durchgehenden Kern aus Neopor.

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Offenporiger Schaumkern in festem Mantel
Geschäumte PVC-Profile kommen im modernen Fenster- und Türenbau häufig als Ersatz für Holzwerkstoffe zum Einsatz. Sie sind leicht, lassen sich extrudieren und bieten – eben durch ihre offenporige Zellstruktur – eine gute Wärmeisolierung. Ihre Anwendung stellt jedoch erhöhte Anforderungen an die technische Auslegung der Werkzeuge und verlangt eine präzise Feinabstimmung aller Fertigungsparameter. Zudem spielt schon die Auswahl des geeigneten Schaumwerkstoffs eine wichtige Rolle. Marco Streck, Co-Geschäftsführer von SLS, erläutert: „Die gewünschte offene Zellstruktur des Profilgefüges ist ein Resultat der gezielten thermischen Aktivierung eines Treibmittels im Rohmaterial während des Aufschäumens. Dabei ist die Charakteristik des Treibverhaltens ein bestimmender Faktor für die Konstruktion und Auslegung der eingesetzten Extrusionswerkzeuge. Der zweite entscheidende Aspekt für Werkzeugbau – und Produktion – ist die Erzeugung eines massiven Außenmantels mit einer geschlossenen Oberfläche, die den Kunststoffprofilen eine hohe Stabilität und ansprechende Seidenglanz-Optik verleihen.“

Passivhaus-Fensterrahmen als Multi-Material-Konstruktion: Das zweiteilige SLS-Profilsystem aus einem extrudierten PVC-Hartschaum (grau) mit offenporigem Gefüge und durchgehendem Kern aus Neopor wirkt thermisch isolierend. (Bild: Pazen)

Ein Verfahren für zwei Gefüge
Um beide Anforderungen zu vereinen, wählte SLS für die Extrusion der Fensterprofile eine spezielle Variante des Celuka-Verfahrens, das beispielsweise aus der industriellen Herstellung von PVC-Integralschaumplatten bekannt ist. „Damit können wir in einem Extrusionsprozess sowohl eine homogene innere Zellstruktur geringer Dichte realisieren als auch eine zellenlose, feste, glatte und kratzfeste Außenfläche“, berichtet Marco Streck. Im Ergebnis erweisen sich die so gefertigten Fensterprofile nicht nur als stabil, schlagzäh, feuchtigkeitsresistent und quellfest, sondern überzeugen – abgesehen von einer guten Schalldämmung – vor allem durch die beabsichtigte gute Wärmedämmung.

Geometrisch sind die wärmedämmenden Kunststoffprofile so gestaltet, dass sie sich harmonisch in das Multi-Material-System des Fensterrahmens einfügen. Sie bilden eine konstruktive Einheit mit den Innenraum-Elementen aus Holz und einem als Wetterschutz außen aufgesetzten Aluminiumprofil. Als Projektpartner des Fensterbauers habe SLS mit der Erfahrung und Kompetenz im Werkzeugbau und der Extrusionstechnik zum Erreichen der Wärmedämm-Bestwerte des neuen Passivhausfensters beigetragen. Inzwischen ist die Serienfertigung angelaufen und regelmäßig werden einbaufertig vorkonfigurierte Sets der neuen PVC-Profile ausgeliefert.

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