Drei Scheiben im Verbund mit vielen Optionen: Raumseitig sitzt die beheizbare Scheibe. Die rundumlaufende Dreifach-Dichtung setzt auch bei der Fensterfuge einen hohen energetischen Standard.

Drei Scheiben im Verbund mit vielen Optionen: Raumseitig sitzt die beheizbare Scheibe. Die rundumlaufende Dreifach-Dichtung setzt auch bei der Fensterfuge einen hohen energetischen Standard. (Foto: © Vestaxx)

Fertigung von Heiz-Isolierglas in Serie

In einer Kooperation mit dem Fertighaushersteller Talishaus entwickelte der Auricher Bauelemente- und Isolierglasproduzent Schüt-Duis ein Verfahren für die serielle Fertigung von Heiz-Isolierglas.

Talishaus bietet die Vestaxx-Heizscheiben von Schüt-Duis mittlerweile als Standard für die Beheizung seiner Holzfertighäuser an.

Als Startup-Unternehmen entwickelte die Vestaxx GmbH bereits vor mehreren Jahren eine funktionssichere und produktionstechnisch wirtschaftlich umsetzbare Technologie für die Erwärmung von Glasscheiben. Von Anfang an war Paco Schüt, Geschäftsführer des Auricher Fenster- und Türentechnik Unternehmens Schüt-Duis, als Projekt fördernder Produzent beziehungsweise Entwicklungspartner mit im Boot.

Ziel der Kooperation war die Entwicklung einer Technologie für die serienmäßige Konfiguration von Heizscheiben, die, in Fenster- und Türenelementen verbaut, für die Beheizung von Gebäuden genutzt werden können. Das enorme Potenzial dieser innovativen Heiztechnik überzeugte auch das Unternehmen Talishaus.

Der Husumer Fertighaushersteller ist spezialisiert auf Holzhäuser in Block- und Ständerbauweise und bietet diese Gebäudeheiztechnik jetzt als Standard an. Talishaus Geschäftsführer Peer Gehrmann ist mehr als überrascht von der hohen Akzeptanz dieser Heiztechnik bei den Käufern. Sie zeige jedoch, wie tief sich Bauherren mittlerweile in technische und ökologische Themen einarbeiten, bevor sie ihre Entscheidungen treffen.

Neue Maschine für serielle Fertigung

Neues, digital gesteuertes Bearbeitungsmodul bei Schüt-Duis. Ein über die X/Y-Achsen geführter Laser entfernt am Rand der formatierten Glasscheiben die über Strom heizende Metalloxidschicht und ermöglicht so eine wirtschaftliche serielle Fertigung von Isolierglas-Heizscheiben. Foto: © Schüt-DuisNeues, digital gesteuertes Bearbeitungsmodul bei Schüt-Duis. Ein über die X/Y-Achsen geführter Laser entfernt am Rand der formatierten Glasscheiben die über Strom heizende Metalloxidschicht und ermöglicht so eine wirtschaftliche serielle Fertigung von Isolierglas-Heizscheiben. Foto: © Schüt-Duis

Das Konzept für die Erwärmung einer Glasscheibe ist relativ simpel: Über einen geregelten 230 V Wechselstrom wird eine auf die Glasoberfläche nanotechnisch aufgebrachte Metalloxidschicht erwärmt. Mit dieser Technik sind Flächenleistungen von bis zu 300 W/ m2 möglich. Die Beschichtung sitzt im Inneren des Isolierglases. Die Scheibe wirkt somit spannungstechnisch zugleich als Isolator und schützt vor ungewolltem Stromkontakt.

Doch wie so häufig ist simpel per se nicht immer einfach. Der Teufel steckt im Detail. Spannungs- und sicherheitstechnisch zu lösen war unter anderem der Randverbund der Sicherheitsscheiben. Hier kann eine elektrisch leitfähige Verbindung entstehen. Nach dem Zuschnitt der angelieferten, großflächig beschichteten Glasscheiben muss deshalb entlang der Schnittkanten nachträglich die Beschichtung wieder entfernt werden, um Kurzschluss sowie Spannungsüberschlag auf Personen über den Randverbund auszuschließen.

Da der Markt für die effiziente Entfernung der Hartbeschichtung der Heizscheibe laut Schüt Duis keine standardisierten Maschinen anbietet, war eine serielle Produktion in großen Stückzahlen bisher wirtschaftlich nicht möglich. Dies sei jedoch die Grundvoraussetzung, um die Fensterheizung wirtschaftlich zu gestalten und als Standard anbieten zu können. Als studierter Maschinenbauingenieur war Peer Gehrmann somit für Schüt-Duis mehr als ein Geschäftspartner für Fenster- und Türelemente, sondern er war entscheidender Ideengeber für die technische Entwicklung solch einer Anlage.

Gemeinsam wurde ein großflächiges Bearbeitungsmodul entwickelt, auf dem auf einer Fläche von zirka drei auf vier Metern ein linear in der x-y- Achse geführter Laser die Randbeschichtung millimetergenau über Verdampfen entfernt. Erst dieses vollautomatisierte Verfahren, von der Formaterfassung bis hin zur präzisen zerstörungsfreien Entfernung der Beschichtung, ermöglicht laut Schüt Duis die wirtschaftliche Produktion der mit Argon gefüllten Mehrfachverglasungen in großem Stil, bei gleichzeitig hoher Funktionssicherheit. Die Isolierverglasungen mit integrierter Heizfunktion erreichen bei einer Lichttransmission von 70 % g-Werte von bis zu 50 % sowie Ug-Werte von 0,5 W/m2K.

Projekt bestätigt 96 Prozent Wirkungsgrad

Mit den Geschäftsführern Andreas Häger (Vestaxx), Paco Schüt (Schüt-Duis) und Peer Gehrmann (Talishaus) (v.l.n.r.) haben drei überzeugte Befürworter moderner Energieeinsparung zusammengefunden. Foto: © Schüt-DuisMit den Geschäftsführern Andreas Häger (Vestaxx), Paco Schüt (Schüt-Duis) und Peer Gehrmann (Talishaus) (v.l.n.r.) haben drei überzeugte Befürworter moderner Energieeinsparung zusammengefunden. Foto: © Schüt-Duis

Im Rahmen einer aktuellen Forschungsarbeit mit dem ISFH (Institut für Solarforschung Hameln), die von Talishaus in Auftrag gegeben wurde und vom Bund mit rund 700.000 Euro gefördert wird, wurde der Heizscheibe ein Wirkungsgrad von 96 Prozent bestätigt – unter Berücksichtigung der Wärmeabstrahlung nach außen.

Bei diesem Forschungsprojekt werden unterschiedliche Heizsysteme miteinander verglichen. Erforscht werden soll, wie gut eine Vestaxx-Heizung in Kombination mit einer dezentralen Lüftungsanlage mit integriertem Wärmetauscher die Wärmepumpentechnik ersetzen kann – ökologisch wie ökonomisch. Die Entscheidung von Talishaus, ihre Holzhäuser mit der innovativen Fensterheizung anzubieten, beruht somit auf wirtschaftlichen Erkenntnissen und ökologischen Erwägungen.

Vestaxx Heizfenster in zahlreichen Gebäuden verbaut

Die Investitionskosten für eine wasserführende Fußbodenheizung sowie eine Luft/Wasser- Wärmepumpe ohne Warmwasserbereitung liegen bei etwa 30.000 Euro, Kosten die auch durch geringe Verbrauchskosten nicht kompensiert werden können, berichtet Schüt-Duis.

Bei Kosten von zirka 10.000 Euro für eine Infrarotheizung über Fenster des Unternehmens sei die Empfehlung von Talishaus klar: Heizfenster einbauen und das eingesparte Geld gleich in eine Photovoltaikanlage auf dem Dach investieren. Knapp 100 Einfamilienhäuser mit den Vestaxx-Heizfenstern von Schüt-Duis wurden bereits in den letzten drei Jahren von Talishaus ausgeliefert, 30 weitere sind aktuell in Planung.


Weitere Informationen 1: www.schuet-duis.de
www.talishaus.de
www.vestaxx.de


Weitere Informationen 2: Den bebilderten Fachartikel als PDF-Datei herunterladen: Fertigung von Heiz-Isolierglas in Serie

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