Die Entwicklungen der vergangenen Jahre haben dazu geführt, dass in Fenster, Türen und Fassaden verstärkt elektromechanische und elektronische Komponenten eingebaut werden. Wie heute schon in der Gebäudetechnik üblich werden auch in der Fenster- und Fassadentechnik zunehmend elektronische Komponenten wie Sensoren, Aktuatoren und elektronische Steuergeräte eingesetzt und über offene Bus- und Kommunikationssysteme miteinander vernetzt. Damit lassen sich Informationen austauschen und letztlich neue Funktionalitäten realisieren beispielsweise energieeffizientes und nutzergerechtes Zusammenspiel von Tageslichtlenkung, Sonnen-/Blendschutz und elektrischer Beleuchtung. In Analogie zur Mechatronik im Automobilbau kann man hier durch die zunehmende Verknüpfung von Mechanik, Elektronik und Informationstechnik von der Mechatronik im Fenster-, Türen- und Fassadenbau sprechen.
Durch diese Entwicklungen erhält das bisher passive Bauelement Fenster bzw. Fassade als steuerbares Element in der Gebäudehülle einen wesentlich höheren Stellenwert. Als aktives Element ist es nunmehr in der Lage, mit Hilfe von Sensorik und Antriebstechnik auf Veränderungen der Umgebung, des Nutzereingriffes und weiterer Randbedingungen zu reagieren. Zukunftsweisende Interaktion mit dem Gebäude, der Fassade oder transparenten Bauteilen via Internet oder Telefonie wird erst durch die Integration von Elektronik und Komponenten mit Systemtechnik möglich.
Die Nutzungssicherheit unter den üblichen Anforderungen muss dabei weiterhin gewährleistet sein. Erst wenn die hohen klimatischen Anforderungen und üblichen Standzeiten erreicht werden, sind sie für den Einsatz geeignet. Zu den gesamten Fragestellungen der Integration von Elektronik in die verschiedenen Bauteile wie z.B. dem Fenster, ist darüber hinaus die Schnittstelle der einzelnen Bauteile zum Wandsystem und die damit verbundene Vernetzung mit der Gebäudetechnik von wesentlicher Bedeutung.
Neue Fragen an die Arbeits- und Betriebssicherheit von Fenstern beim Einsatz von Antrieben sind ebenso zu beantworten wie allgemein von spannungsführenden Bauteilen oder an mögliche Überwachungs- und Diagnosefunktionen der eingesetzten Elektronik. Zudem fehlen derzeit konkrete Vorgaben für die Wartung und Instandhaltung der elektrischen Bauteile, in Fenstern und Fassaden.
Einheitliche Bewertungsmaßstäbe sind auch für Ausschreibungstexte und Leistungsverzeichnisse bei Bauvorhaben unbedingt erforderlich, um für die Zukunft einen vergleichbaren Qualitäts- und Sicherheitsstandard definieren zu können. Im Hinblick auf Neuentwicklungen sind Grundanforderungen bzw. ein Pflichtenheft ebenfalls zu zielgerichteten Entwicklungsarbeit notwendig. Neben der prinzipiellen Eignung von Neukonstruktion ist darüber hinaus auch die Gebrauchstauglichkeit in Form von Langzeittests zu prüfen. Hierzu sind für das Forschungsprojekt die Erarbeitung von Bewertungskriterien für Anforderungsprofile an automatisierte Bauteile vorgesehen.
Das Ergebnis findet Anwendung in den Bereichen:
- Normung und Richtlinien
- Fenster- und Fassadenbau zur Erhöhung des Wertschöpfungspotentials
- Verknüpfung der Gewerke Glas, Elektronik und Zulieferindustrie
Folgende Punkte sollten für den Fenster-, Fassaden- und Türenbauer transparent gemacht werden:
- Gruppierung bzw. Klassifizierung von Elektronik für den Fenster- und Fassadenbau
- Prinzipielle konstruktive Lösungsmöglichkeiten im Hinblick auf die Einbindung und Positionierung von Elektronik
- Erarbeitung eines Pflichtenheftes für Montage und Neukonstruktion
- Konzepte für wartungsfreundliche Konstruktionen
- Nutzungs- und Betriebssicherheit von kraftbetätigten Bauelementen
- Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen Komponenten
- Grundlagen für eine sinnvolle und wirtschaftliche Integration
Die Hochschule Biberach erarbeitet in diesem Forschungsprojekt insbesondere die Grundlagen für die Beschreibung und Bewertung mechatronischer Systeme im Fenster- und Fassadenbau und erstellt zusammen mit dem ift Rosenheim einen Leitfaden für die Prüfung dieser Systeme im Fenster- und Fassadenbau.
Projektlaufzeit: 01.11.2005 - 30.10.2007
Projektpartner:
ift Rosenheim, TU München
Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Verkehr und Technologie 
