Integrative Prozessgestaltung zur Abstandhaltermontage in der Isolierglasherstellung (IPAI)

Problemstellung
Energieeinsparungen beginnen im Kleinen. Ein immenses Potential bieten hierzu moderne Fenster und, als deren wesentlicher Bestandteil, das verwendete Glas. Um den Energieverlust am Fenster durch Strahlung und Wärmeleitung so gering wie möglich zu halten, wurde das Mehrscheibenisolierglas (MIG) entwickelt. Dessen Wärmedämmeigenschaften wurden seit seiner Einführung und Verbreitung vor über 50 Jahren deutlich verbessert. Neben dem Umstieg von Aluminium auf Edelstahl oder Kunststoff als Abstandhalter zwischen den Glasscheiben trug vor allem die Entwicklung der Dreifachverglasung zu einer deutlichen Verbesserung der Isoliereigenschaften bei. Diese Änderungen haben allerdings für eine drastische Senkung der Produktivität im Isolierglasherstellungsprozess gesorgt. Durch den doppelten Scheibenzwischenraum haben sich der Materialeinsatz und die Anzahl der erforderlichen Arbeitsschritte nahezu verdoppelt. Darüber hinaus steigt der Wunsch des Kunden nach Individualität, der sich z.B. in Sprossenkonstruktionen äußert. Diese Individualisierung erschwert die Komplexität des Fertigungsprozesses.

Projektziel
Im Projekt IPAI soll der Fertigungsprozess für die Abstandhalter von Isolierglasscheiben grundlegend optimiert werden. Dabei liegt der Fokus auf der Gestaltung des Abstandhalterrahmenprozesses als auch der damit in Verbindung stehenden Materialien. Es soll eine umfassende Optimierung der Prozesskette unter Berücksichtigung der vom Kunden gewünschten Variantenvielfalt erreicht werden.

Vorgehensweise
Zwei Strategien stehen dabei im Fokus der Betrachtungen: Die Veränderung von Fensterkonstruktion und Materialauswahl des Abstandhalters soll eine leichtere Bearbeitung ermöglichen. Je nach Kundenanforderung können Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff zur Anwendung kommen. Die Integration von Prozessen soll die Anzahl der sequentiellen Bearbeitungsschritte reduzieren. So könnten beispielsweise die Dichtstoffbeschichtung in den Rahmenfertigungsprozess integriert oder die Trockenmittelbeschichtung und der Verklebungsprozess gekoppelt werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Mit einer effizienten Produktion für hochwärmedämmende Isolierglasscheiben erhofft man, eine Senkung der Investitions- und Prozesskosten von 30 v. H. zu erzielen. Bei Weitergabe dieser Kostenvorteile an den Endverbraucher kann eine gesteigerte Renovierungsquote bei Fenstern und damit eine Reduzierung des Energieverbrauchs der Haushalte erzielt werden.

• Rottler und Rüdiger und Partner GmbH
• Universität Bremen