Selbst Fachleute unterschätzen bisweilen aus Temperaturunterschieden im Glas resultierende Belastungen. Mögliche Ursachen dafür sind eine Teilbeschattung, lokale Erwärmung, aufgeklebte Folien, Bemalungen, zu große Scheibeneinstände im Rahmen. Diese Richtlinie soll Abhilfe schaffen.
Die neue SIGAB-Richtlinie 103 („Thermische Beanspruchung von Glas“) spricht Architekten und Techniker genauso an wie Bauherren oder Eigentümer, um sicherzustellen, dass die thermische Beanspruchung von Glas Beachtung findet. Ein Glasbruch infolge einer Spannung, die durch Temperaturdifferenzen entstanden ist, wird umgangssprachlich auch als Thermoschock bezeichnet. Solche Glasbrüche sind häufig in Form so genannter Palmsprünge anzutreffen, zum Beispiel wenn eine dunkle Möblierung (Sofa) zu nahe am Isolierglas steht. Im Vergleich zu anderen Baumaterialien (beispielsweise zu Metallen) ist Glas ein schlechter Wärmeleiter. Es heizt sich bspw. infolge Sonneneinstrahlung, durch Wärmestrahler oder Kochherde örtlich auf, ohne dass die Wärme abgeführt oder gleichmäßig verteilt würde.
Die Temperaturen im Blick behalten
Die erwärmten Stellen im Glas dehnen sich in der Folge aus, während die kalten Bereiche ihre Struktur beibehalten. Diese Ausdehnungen führen zu örtlichen Zugspannungen, die ab einer bestimmten Größe oder in Zusammenspiel mit weiteren Einwirkungen einen Glasbruch zur Folge haben können. Durch diese deutlich sichtbare Teilbeschattung erwärmen sich Teilbereiche des Glases schneller, während beschattete Bereiche kalt bleiben. Das führt zum Glasbruch. Ein typisches Beispiel sind Temperaturdifferenzen, die bei intensiver Sonneneinstrahlung entstehen: Die Sonne bescheint und erwärmt den mittleren Teil der Glasfläche, der Glasrand und die beschatteten Flächen bleiben kalt. Je nach Zusammensetzung oder Beschichtung des Glases erwärmt sich dieses mehr oder weniger. Eingefärbtes Glas weist im Verhältnis zu normalem Floatglas eine höhere, eisenarmes Weißglas eine niedrigere Energieabsorption auf. Beschichtungen mit höherer Energieabsorption erhöhen das Risiko eines Glasbruchs, das gilt ebenso für das Bekleben mit Folien. Wie robust sich Glas im Fall von Temperaturdifferenzen verhält, wird umgangssprachlich mit Temperaturwechselbeständigkeit ausgedrückt – Beständigkeit gegen Temperaturunterschiede und plötzliche Temperaturwechsel. Die Temperaturwechselbeständigkeit ist beispielsweise bei Einscheiben-Sicherheitsglas dank der inneren Vorspannung um das Fünffache höher als bei normalem Floatglas (siehe Tabelle rechte Seite).
Dabei spielen aber auch die Lage bzw. Distanz zwischen den vorhandenen Temperaturextremen in der Scheibenfläche sowie die Qualität der Glaskanten eine maßgebliche Rolle. Grundsätzlich ist auf den ausreichenden Abstand zwischen Wärmequelle und Glas und auf eine gute Ablüftung des Zwischenraums zu achten. Im Fall von Dreifach-Isoliergläsern ist die mittlere Scheibe am stärksten durch thermische Einwirkungen belastet. Aus diesem Grund kommen Beschichtungen (beispielsweise Wärmedämmbeschichtungen) meistens auf den äußeren Scheiben (Glaspositionen zwei und fünf) zum Einsatz. Erhöhen weitere Aspekte wie stark absorbierende Beschichtungen die thermische Einwirkung, lautet die Empfehlung, die mittlere Scheibe allenfalls vorzuspannen. Alternativ kommt Floatglas mit geringerem Eisenoxidgehalt oder Float mit bearbeiteten Kanten zur Anwendung.
Klären Sie den Bauherrn auf
Grundsätzlich sollten Architekten, Planer und Unternehmer den Bauherrn jedenfalls über thermisch optimierte Glasaufbauten im Vorfeld aufklären. Durch fachgerechte Montage von Gläsern lässt sich das Risiko thermisch verursachter Glasbrüche minimieren. Glas dehnt sich wie andere Baumaterialien im Fall einer Temperaturerhöhung aus. Damit keine unnötigen Zwängungen entstehen, ist zum Beispiel bei Glas/Metall-Konstruktionen auf die korrekte Verklotzung zu achten. Ebenfalls sollte auf ein sorgfältiges Einbauen der Gläser geachtet werden, um Beschädigungen der Glaskanten zu vermeiden. Gläser mit sichtbar vorbeschädigten oder schlecht geschnittenen Kanten sollten gar nicht eingebaut werden. Entscheidend für die Entstehung thermischer Glasbrüche sind der Glasaufbau sowie die durch die Nutzung entstehenden zusätzlichen Belastungen. Um die thermische Widerstandsfähigkeit von Floatglas mit Schnittkanten zu erhöhen, können Gläser vorgespannt oder dessen Glaskanten bearbeitet werden.
Die thermische Beständigkeit ist nicht nur abhängig von der Art der Bearbeitung, sondern zusätzlich von der je nach Dicke des Glases variierenden Ausführung. Fazit: Vielfach wird im Fall von Glasbruch vorschnell ein Thermoschock diagnostiziert, ohne die Scheibe genauer zu untersuchen. Dabei ist eine exakte Analyse des Bruchausgangs an der Glaskante nötig. In der Regel geschieht dies bei der Umglasung. Hierbei gilt es, zusätzlich Verklotzung, Falzraum und Glaskante zu überprüfen. Vielfach führen verschiedene Einwirkungen zum Glasbruch. Wer bei der Planung, der Verarbeitung, dem Einbau und der Nutzung von Gläsern thermische Beanspruchungen vermeidet, minimiert so das Risiko von Glasbrüchen.
Die SIGAB-Richtlinie 103 („Thermische Beanspruchung von Glas“) von 2013 ist auf www.sigab.ch in deutscher und französischer Sprache erhältlich.