Stulpfenster «Forte» RC4

Entwicklung an der Grenze des Machbaren

Text: René Pellaton / Bilder: SWM Metallbautechnik AG

Auslöser dieses spannenden Projekts war die Anfrage für ein denkmalgeschütztes Gebäude mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen. Gefordert waren rund 50 Stulpfenster(2-flügelige Fenster ohne festen Mittelpfosten) der Widerstandsklasse RC4 sowie 85 Fenster RC3 in Aluminium. Beide Fenstertypen mussten optisch identisch sein und sich an den bisherigen, zwischenzeitlich entsorgten, schlanken Fenstern orientieren.
Für Christoph Wyler, Inhaber und Geschäftsführer der SWM Metallbautechnik AG, war schnell klar, dass dies mit marktüblichen Lösungen nicht umsetzbar war. «In der Schweiz gab es keine zertifizierten RC4-Fenster», sagt Christoph Wyler. Zwei Anbieter aus Deutschland wurden geprüft, doch deren Systeme waren in optischer Hinsicht zu massiv. Die Entscheidung fiel deshalb bewusst für eine Eigenentwicklung – ein Schritt, der nicht nur technisches Risiko mit sich brachte, sondern auch unternehmerisch höchste Anforderungen stellte.

 

Erste Schritte und konzeptionelle Grundlage

Früh wurde der Kontakt zum Systempartner WICONA gesucht. Parallel dazu nahm der Unternehmer Christoph Wyler Verbindung mit der Berner Fachhochschule in Biel auf, die als Prüfinstitut entsprechende Sicherheitsprüfungen durchführt.
Die erste Einschätzung war zurückhaltend. Prüfungsleiter Urs Stalder zeigte sich skeptisch, ob ein Stulpfenster RC4 überhaupt erfolgreich geprüft werden könne. Für Wyler wurde genau diese Aussage zum Antrieb, die Herausforderung anzunehmen. Bereits zu Beginn wurde ein klares Vorgehenskonzept definiert. Dieses legte die Entwicklungsschritte fest und schuf die Grundlage, um jederzeit gezielt reagieren zu können. Fehlentwicklungen konnten so früh erkannt und korrigiert werden – ein entscheidender Faktor in einem Projekt mit vielen Unbekannten.   

Entwicklung zwischen Verstärkung und Nachgiebigkeit

Ausgangspunkt der Entwicklung war das Profilsystem WICONA EVO 75. Rasch zeigte sich, dass dieses in seiner Grundform nicht ausreichen würde. Das System wurde in enger Zusammenarbeit zwischen der SWM Metallbautechnik AG und der WICONA gezielt weiterentwickelt: eine zusätzliche Hohlkammer, verstärkte Profilstege sowie Anpassungen bei Verschlusspunkten, Verbindern und Verriegelungen waren gefordert.
Ein wesentlicher Punkt war dabei die richtige Balance der Materialeigenschaften. Das Profil durfte nicht einfach «steifer» werden. Vielmehr musste es sich unter Belastung kontrolliert verformen und anschliessend wieder in den Ausgangszustand zurückkehren. Diese Erkenntnis floss direkt aus Erfahrungswerten in die Entwicklung ein.
Auch Details bei den Glasleisten oder Beschlägen wurden überprüft und teilweise angepasst. Gleichzeitig blieb Bewährtes bestehen: überall dort, wo es keinen negativen Einfluss auf die Sicherheit hatte. Dieses Zusammenspiel aus Weiterentwicklung und gezieltem Belassen war ein zentrales Element des Erfolgs.   

 

Anforderungen der Prüfnorm

Die Anforderungen der SN EN RC4 sind hoch. Bereits vor den eigentlichen Angriffstests werden an definierten Punkten statische Lasten von je 10 kN aufgebracht – an allen vier Glasecken sowie an jedem Verschlusspunkt. Gedrückt wird in Reihenfolge. Entscheidend ist dabei nicht nur die Verformung, sondern auch die Fähigkeit des Systems, wieder in den Ursprungszustand zurückzukehren.
Ebenso relevant ist natürlich auch die Einbindung des Fensters in die Baukonstruktion. Befestigungen, insbesondere Verankerungen in das Mauerwerk und die Bausubstanz an sich, müssen den auftretenden Kräften standhalten. Die Prüfung betrachtet das System immer als Ganzes.   

Prüfung unter realistischen Bedingungen

Die Tests wurden an der Berner Fachhochschule durchgeführt. Begleitet wurden sie vom ift Rosenheim, das die Prüfungen verfolgte und die Ergebnisse mit Fokus auf das Fensterprofil für WICONA protokollierte.
Für jeden Fenstertyp mussten zwei Elemente gefertigt werden. Eines diente der Analyse durch das Prüfinstitut, inklusive Identifikation möglicher Schwachstellen Hierzu kamen auch die technischen Pläne zur Anwendung. Das zweite Element wurde in eine stabile Konstruktion eingebaut und den eigentlichen Interventionsversuchen unterzogen.
Die Prüfung selbst erfolgte unter Zeitmanagement, vergleichbar mit einem Hockeymatch: Angriffe, Unterbrüche, Analyse und erneute Angriffe wechselten sich ab. Die Uhr lief nur während der tatsächlichen Bearbeitung des Fensters, was für lange 10 Minuten sorgte.
Zum Einsatz kamen vordefinierte Werkzeuge, insbesondere Stemmeisen, Meissel und Schraubenzieher. Mit diesen wurden Profile aufgeschlitzt, Glasleisten angegriffen und gezielt versucht, an die Verriegelungsmechanik zu gelangen. Kräfte von mehreren Tonnen wirkten dabei auf einzelne Punkte.
«Auch wenn man von der Entwicklung überzeugt ist, bekommt man beim Zuschauen kalte Füsse», beschreibt der ebenfalls im Projekt involvierte Dominic Wyler, eidg. dipl. Metallbaumeister / Metallbautechniker HF-SMT. «Die Tester waren bestens vorbereitet und wussten genau, wo sie anzusetzen hatten.»

 

Wenn Angriffe ins Leere laufen

Die Angriffe konzentrierten sich insbesondere auf Verschlusspunkte, Glasbereiche und bei den Stulpfenstern natürlich auf das Stulpprofil. Es wurde versucht, Öffnungen zu schaffen, um Beschläge zu manipulieren und Verriegelungen zu verschieben.
Dabei zeigte sich die Stärke des Systems: Verformungen führten häufig zu Verklemmungen, wodurch ein Öffnen zusätzlich erschwert wurde. Selbst wenn Profile aufgeschlitzt wurden, gelang es nicht, ausreichend grosse Öffnungen zu erzeugen oder an entscheidende Mechaniken zu gelangen.
Auch Versuche, das Glas aus dem Glasfalz zu lösen und eine Glasecke über die Diagonale zu biegen, blieben erfolglos. Die eingesetzten 3-fach-Isoliergläser mit Verbundsicherheitsglas der Qualität P6b hielten den Belastungen bestens stand.
Interessant war auch die Erkenntnis aus der Prüfung hinsichtlich einer Annahme aus der Entwicklungsphase: Christoph Wyler und sein Team gingen ursprünglich davon aus, dass der Standflügel zwingend eine zusätzliche vertikale Verriegelung nach oben und unten benötigt, die sie auch eingebaut hatten.
Im Verlauf der Interventionsversuche zeigte sich jedoch ein anderes Bild. Nach kraftvoller Bearbeitung verzichteten die Prüfer darauf, diesen Bereich weiterzuverfolgen. Dies nicht, weil er besonders leicht hätte angegriffen werden können, sondern weil der dafür notwendige Aufwand zu gross gewesen wäre. Die verfügbare Zeit hätte nicht ausgereicht, um diese Verriegelung zu neutralisieren und gleichzeitig weitere potenzielle Schwachstellen zu untersuchen.

Erfolgreiche Prüfung und Markteinführung

Schlussendlich konnten weder beim Dreh-Kipp-Fenster noch beim Stulpfenster Schwachstellen gefunden werden, die ein Öffnen ermöglicht hätten. Die Prüfungen für SN EN RC4 wurden somit erfolgreich bestanden.
Die Entwicklung erfolgte in enger Zusammenarbeit: WICONA entwickelte das Profil weiter und stellte es her, während sich die SWM Metallbautechnik AG um die Gesamtlösung kümmerte und die Testelemente fertigte.
Die Investitionen waren beträchtlich. Dennoch zieht Christoph Wyler ein klares Fazit: «Die Investitionen waren gross, jedoch langfristig betrachtet sicher sinnvoll.»
Heute sind die Fensterelemente in den Widerstandsklassen RC3 und RC4 bei uns erhältlich. Wir vertreiben sie einerseits projektbezogen über Architekten und Bauleitungen direkt an Bauherrschaften, andererseits auch im Wiederverkauf an Metallbauer und Fachbetriebe. Für Letztere stellt die SWM Metallbautechnik AG entsprechende Montageanleitungen und Systemunterlagen zur Verfügung.
Die geprüften Fensterelemente können direkt bei SWM Metallbautechnik AG bezogen werden.
www.swm-metallbau.ch

 

Entwicklung als unternehmerische Entscheidung

Der Weg zum zertifizierten Stulpfenster RC4 zeigt eindrücklich, dass Innovation im Metallbau mehr verlangt als technisches Wissen. Es braucht den Willen, bestehende Grenzen zu hinterfragen, strukturiert vorzugehen und erhebliche Ressourcen zu investieren.
Mit dem System «Forte» ist es der SWM Metallbautechnik AG gelungen, eine Lösung zu entwickeln, die sowohl sicherheitstechnisch als auch gestalterisch überzeugt. Gerade im Kontext anspruchsvoller Bauaufgaben – etwa im Denkmalschutz – eröffnet dies neue Möglichkeiten.   ■