GLASWELT – Der Einsatz von dünneren Scheiben bei 3-fach-Isolierglas bringt eine erwünschte Gewichtseinsparung, aber welche Risiken sehen Sie bei dieser Art der Verglasung und bei seiner Produktion?

Wolfgang Böttcher – Natürlich wird in diesem Zusammenhang immer ein größeres Bruchrisiko vermutet. Nachdem wir seit einigen Jahren dünnere Gläser verarbeiten, können wir bestätigen, dass es hier gewisser Erfahrungen in der Produktion und Logistik bedarf, um sich diesen Anforderungen zu stellen. Hierbei haben uns sicherlich die Erfahrungen aus dem Dünnglasbereich der Automobilgläser geholfen. Auch der Verarbeiter (Fensterhersteller) muss seine Erfahrungen machen, um mit dünneren Gläsern bei der Glasmontage zurechtzukommen. Die Glasdicken müssen immer dem Anforderungsprofil des Fensters angepasst werden, d.h. alle funktionalen Anforderungen sind zu berücksichtigen. Daher ist sehr sorgfältig festzulegen, für welches Projekt solche dünneren Gläser geeignet sind.

Hans Franke – Wir werden zukünftig empfehlen, den Standardaufbau von 3-fach-Isolierglas mit 3 x 4 mm Float (4 mm beschichtet / 4 mm unbeschichtet / 4 mm beschichtet) auszutauschen und durch einen von uns vorgeschlagenen Aufbau 3 mm ESG besch. / 2 mm thermisch behandelt / 3 mm ESG besch. zu ersetzen. Beim Aufbau mit thermisch behandelten Gläsern sehen wir kein Risiko in der Produktion mit den heutigen technischen Möglichkeiten sowie kein Risiko bei der Verglasung. Mit dieser Konstruktion wird das Bruchrisiko bei interner oder externer Logistik, Baustellentransport etc., fast ­ auf null vermindert. Wir erreichen mit diesem ESG-Aufbau eine Gewichtsreduzierung von 10 kg/m²! Wir haben das Ziel, dass wir unseren Partnern das neue Produkt zukünftig mit einer nur um einen Tag verlängerten Lieferzeit anbieten.

Martin Reick – Vom Marketingschreibtisch aus ist es einfach, Isoliergläser aus 3 x 3 mm Floatglas mit dem Argument der Gewichtseinsparung zu propagieren. Aber in der Realität muss es auch von ganz realen Menschen produziert, transportiert und verglast werden. Glas ist bekanntlich ein spröder Werkstoff, bei dem ab einem Verhältnis von Glasdicke zu langer Glaskante von 1:600 ein naturgemäß hohes Bruchrisiko besteht. Aus Gründen der Arbeitssicherheit sollten daher 3 mm Floatglastafeln nicht größer als ca. 1000 mm x 2000 mm sein. Und beim Transport und Verglasen leichtgewichtiger 3 x 3 mm-Isoliergläser macht sich die geringere Glasdicke durch eine höhere Kantenbruchgefahr negativ bemerkbar.

GLASWELT – Wie sieht es mit den lichttechnischen und energetischen Anforderungen aus? Was bedeuten ­dünnere Scheiben für den Schallschutz? Und welchen Einfluss hat die Windkraft auf die ISO-Einheit?

Böttcher – Bedingt durch die geringere Glas­dicke ändern sich zum einen die lichttechnischen Daten entsprechend, was in erster Linie den g-Wert sowie die Lichttransmission betrifft. Die häufig im Vordergrund stehenden wärmetechnischen Eigenschaften bleiben durch die geringeren Glasdicken praktisch unverändert. Wie bei allen Glasaufbauten sind diese letztlich nach den jeweiligen Anwendungsfällen anforderungsgerecht auszulegen. Schallschutzaufbauten erzeugen ihre schalldämmende Wirkung zum einen durch den Einsatz unterschiedlich dicker Glasscheiben und/oder durch den EInsatz von z.T. speziellen VSG-Folien. Dies ist unter Verwendung von dünneren Gläsern ebenfalls möglich. Dabei sind, wie bei dickeren Gläsern übrigens auch, immer die entsprechenden statischen Restriktionen zu beachten, die letztlich mit aus dem Lastfall des Einbauzustands resultieren. Letzteres gilt natürlich auch für die Berücksichtigung der anzunehmenden Windlast.

Franke – Durch die geringeren Glasstärken haben wir im Vergleich zum normalen Standardaufbau bessere lichttechnische Daten sowie auch einen besseren g-Wert der Verglasung. Bei der Lichttransmission und dem g-Wert verbessern wir uns in beiden Bereichen jeweils um > 1 %. Zur Schalldämmung ist es wichtig, nicht nur das Glas sondern das gesamte Fenster zu betrachten. In dem hier angesprochenen Bereich mit niedrigerer Schalldämmung machen sich Veränderungen am Glas im gesamten Fenster kaum bemerkbar. Schalltechnisch auf der sicheren Seite ist man, wenn eine der beiden 3 mm ESG-Scheiben durch ein 4 mm ESG ersetzt wird. Der ESG-Aufbau macht es möglich, dass die von uns vorgeschlagenen kleineren Glasdicken auch bei großformatigen Scheiben noch verwendet werden können, bei denen sonst aufgrund der Windlast die Glasdicken bereits wieder erhöht werden ­müssen.

Reick – Ein deutlicher Vorteil leichtgewichtiger 3 x 3 mm Isoliergläser ist in den licht- und energietechnischen Kennwerten nicht zu erkennen. So sind g-Wert und Lichtdurchlässigkeit gegenüber 3 x 4 mm Isolierglas bestenfalls um 1 % größer, während der U_g-Wert gleich ist. Aufgrund der geringen Biegesteifigkeit und Masse der 3-mm-Gläser ist jedoch das Schalldämm-Maß um mindestens 1 dB geringer. Das entspricht mindestens 20 % mehr durchgelassener Schallenergie, was bereits wahrnehmbar ist. Entsprechend geringer ist auch die Tragfähigkeit unter Windlast.

GLASWELT – Ist die Tragfähigkeit einer Isolierglas-Einheit durch dünnere Scheiben eingeschränkt?

Böttcher – Die Tragfähigkeit einer Isolierglaseinheit wird immer durch die Einbausituation eingeschränkt. Abhängig von der Einbausituation resultiert die Beanspruchung der Isolierglas-Einheit und daraus resultieren die Vorgaben für den Scheibenaufbau. D.h. welche Abmessungen mit welchen Scheibendicken realisiert werden können, ist immer auf den Einbaufall abzustimmen. In den Bereichen, in denen dickere Scheiben für den Anwendungsfall überdimensioniert sind, ist es sinnvoll, auf dünnere Gläser auszuweichen. Dort wo die Glasstatik ­dickere Scheiben (4 mm, 6 mm, 8 mm, etc.) erfordert, ist dem Rechnung zu tragen.

Franke – Die Tragfähigkeit der ISO-Einheit ist durch die Wahl des Aufbaus von 3 mm ESG / 2 mm thermisch behandelt / 3 mm ESG nicht eingeschränkt; diese Scheiben weisen eine erheblich höhere Belastbarkeit auf. Das gilt für thermische Belastungen als auch für alle anderen Belastungen, die Spannungen im Glas verursachen. Dies wirkt sich sehr positiv bei Türverglasungen, insbesondere bei Verglasungen von Hebe-/Schiebe-Türen aus, ebenso bei großen ­Blumenfenstern. Verletzungen mit dieser Verglasungsart (Kinder) sind hier so gut wie ausgeschlossen. Positiv wirkt sich die leichte Scheibe auch bei verklebten Isolierglas-Systemen aus.

Reick – Ja, die Tragfähigkeit einer solchen Isolierglas-Einheit aus Float ist bei dünneren Scheiben deutlich vermindert. Denn ihre Tragfähigkeit nimmt in etwa quadratisch mit der Glasdicke ab. Daher sind 3 x 3 mm Isoliergläser mit Abmessungen von 600 mm x 600 mm bis 1000 x 2000 mm um rund 35 Prozent weniger tragfähig gegenüber Windlasten als normale 3 x 4 mm-Isoliergläser. Und eine Tragfähigkeit gegenüber horizontalen Verkehrslasten, die nach TRLV und DIN 1055-3 bei Gläsern in Verkehrsbereichen stets zu berücksichtigen sind, ist bei leichtgewichtigen 3 x 3 mm Isoliergläsern mit langen Glaskanten über 1200 mm überhaupt nicht vorhanden. »

GLASWELT – Wird die Tragfähigkeit durch eine erhöhte Durchbiegung beeinträchtigt?

Böttcher – Die TRLV sieht für vierseitig linear gelagertes Glas keine Durchbiegungsbegrenzung vor. Andere Lagerungsarten sind auch für dünnere Gläser nicht zu empfehlen. Es reicht der alleinige Spannungsnachweis zur statischen Dimensionierung aus. Wer genau rechnet, wird feststellen, dass die Unterschiede in der Scheibendurchbiegung nicht so bedeutend sind. Der zu berücksichtigende Lastfall aus Wind- und Klimalasten bestimmt dann die Grenzabmessungen.

Franke – Durch unseren Aufbau sehen wir die Belastbarkeit der Scheibe verbessert. Wir sehen keine Gefahr mit erhöhter Durchbiegung. Sicherlich, dies sollte man an dieser Stelle erwähnen, wäre durch einen Austausch mit dünneren Floatglasscheiben 3 mm und 2 mm im Vergleich zu den klassischen 4 mm Floatglasscheiben Ihre Frage nachzuvollziehen. Aus diesen Gründen haben wir jedoch generell den Aufbau von ESG und thermisch behandelten Gläsern vorgesehen.

Reick – Je dünner das Floatglas, desto geringer die Tragfähigkeit und desto größer die Durchbiegung der ISO-Einheit. Letztere ist in etwa dritter Potenz von der Glasdicke abhängig. Leichtgewichtige 3 x 3 mm Isoliergläser biegen sich daher unter gleichen äußeren Lasten deutlich mehr durch, als normale 3 x 4 mm ISO-Einheiten. Je nach Kantenlänge kann beim Leichtgewicht die Durchbiegung mehr als doppelt so groß werden, was sich insbesondere in der äußeren Reflexion unangenehm bemerkbar macht.

GLASWELT – Wie werden 3-fach-Scheiben in den aktuellen Regelwerken bewertet, insbesondere durch die TRLV. Lassen sich hierbei Nachweiserleichterungen anwenden?

Böttcher – Die TRLV gibt die Rechenverfahren und Anwendungsgrenzen für die Berechnung der Glasaufbauten vor. Also spricht nichts dagegen, Glasaufbauten nach den vorgegebenen Verfahren mit optimierten und leichteren Glasaufbauten zu berechnen. Jeder Glashersteller, der ein entsprechendes Produkt anbietet, muss dies wie bei allen anderen Glaskonfigurationen beachten. Nachdem wir die Erfahrung gemacht haben, dass nicht alle Anbieter des Marktes mit der entsprechenden Sorgfalt die statischen Anforderungen der Klimalasten von 3-fach-Isolierglas beachten, kann man nur davor warnen, hier leichtfertig vorzugehen. Die unter 5.4. der TRLV beschriebenen Nachweiserleichterungen sind nach unserer Auffassung für 3-fach-Isolierglas nicht anzuwenden (SZR < 16 mm) und sehen generell eine Mindestglasdicke von 4 mm vor. Man kommt nicht daran vorbei, dass man sehr sorgfältig rechnen muss. Der Einsatz von dünneren Gläsern, der richtige Umgang damit vorausgesetzt, ist dann eine sinnvolle Ergänzung seines Produktsortiments.

Franke – In den TRLV gibt es eine Nachweis­erleichterung nur für bestimmte 2-fach-Isoliergläser. In DIN 18008-2 gibt es eine sehr ähnliche Nachweiserleichterung für 2-fach- und 3-fach-Isoliergläser, die u.a. nur für Glasdicken von mindestens 4 mm gilt. Für den von uns vorgeschlagenen Glasaufbau gehen wir davon aus, dass sich der Nachweis durch ein entsprechendes Bemessungsdiagramm ohne Probleme führen lässt.

Reick – Nein. Die TRLV erlaubt gemäß Abschnitt 5.4 unter bestimmten Voraussetzungen die Verwendung von Isoliergläsern aus Floatglas ohne Tragfähigkeitsnachweis, sofern u.a. die Glasfläche kleiner 1,6 m² ist und die Einzelglasdicken mindestens 4 mm betragen. Diese Nachweiserleichterung gilt aufgrund der geringen Glasdicke jedoch nicht für 3 x 3 mm Isoliergläser. Für jedes 3-fach-ISO aus 3 mm Floatglas ist also ein statischer Nachweis vorzulegen. Spätestens hier entpuppt sich der propagierte Gewichtsvorteil der Leichtgewichte als eine Ansammlung erheblicher Nachteile: Das Glasbruchrisiko ist größer, die Schalldämmung schlechter, die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit deutlich schlechter und somit die Glasgröße beschränkt, womit die reale Gewichtseinsparung nur noch wenige kg pro Isolierglaseinheit beträgt. Und dafür ist dann auch noch ein statischer Nachweis erforderlich. Dagegen scheinen andere Gewichtseinsparungskonzepte, z.B. 3 mm/ 2 mm / 3 mm-Aufbauten aus vorgespannten Gläsern, deutlich mehr Potenzial zu haben. ­—