Wissenwertes über Fensterverglasung

Bei den mittlerweile eingesetzten Gläsern im Fensterbau wird heute einzig und allein auf eine Mehrscheiben-Isolierung gesetzt. Dabei sind zwei oder auch mehrere Schichten mittels eines Abstandhalters miteinander verklebt. Damit der Glasrandverbund auch gut abgedichtet ist, wird hierfür Butyl eingesetzt. Um die Bildung von Kondenswasser auf der Scheibe zu verhindern, enthält die Mehrscheiben-Isolierung auch ein Trocknungsmittel. Dieses befindet sich als Füllung im Abstandhalter und nimmt die überschüssige Luftfeuchtigkeit auf, um so Kondenswasser auf dem Glas zu verhindern. Für die Abdichtung der äußeren Ränder hat sich ein Sekundärdichtstoff als zuverlässiger Isolierglasverbund herausgestellt.

Oft kommt dafür auf dem europäischen Markt Polysulfid oder Polyurethan zum Einsatz. Auf klassisches Silikon greift man immer dann zurück, wenn dieser für eine enorme UV-Beständigkeit notwendig ist. Etwa dann, wenn der Isolierungsrandverbund frei liegt, wie es im Structural Glazing Bereich der Fall ist. Dabei sind die einzelnen Komponenten deutlich teurer, weshalb es nicht leicht ist, die geforderten Gasleckraten von weniger als einem Prozent je Jahr (siehe EN 1279 Teil 3) zu erfüllen. Ein mit Polysulfid versiegeltes Isolierglas hat meist eine Gasleckrate von vielleicht 0,2 bis maximal 0,6 Prozent je Jahr.

Die Wärmedämmung

Grundsätzlich kann die Wärmedämmung eines Isolierglases mit zwei unterschiedlichen Komponenten beeinflusst und verbessert werden. Diese sind:

Die Beschichtung der Floatglasoberfläche
Die Füllung mit Gas im Zwischenraum

Die Beschichtung der Floatglasoberfläche

Die jeweiligen Glasoberflächen werden bei diesem Verfahren mit einer feinen Schicht aus Silber bedampft. Das hat später zur Folge, dass durch die Schicht Wärmestrahlung des Raumes in genau diesen zurückreflektiert. In der Folge dringt weniger Energie nach außen und es kommt zu einem geringen Verlust. Die Bearbeitung der Oberfläche kann allerdings in seltenen Fällen dazu führen, dass die Gläser an der Außenseite beschlagen. Das kann etwa dann der Fall sein, wenn es sich um den Morgen nach einer sehr klaren Nacht handelt und betrifft meist nur wenige Tage des Jahres. Die Reaktion allerdings zeigt, dass die Beschichtung ihren Zweck erfüllt, denn Wärme dringt nun kaum noch nach außen und dies wiederum macht das Beschlagen erst möglich.

Die Füllung mit Gas im Zwischenraum

Bei diesem Verfahren wird der Zwischenraum des isolierenden Glases nicht mit Luft, sondern mit einem Edelgas gefüllt. Meist wird dafür Argon oder Krypton verwendet. Deren Wärmeleitfähigkeit ist deutlich höher als die der Luft. Somit wird der Verlust an Wärme deutlich verringert.

So steht es um die Energiebilanz des Fensters

Wenn eine Solarstrahlung von außen auf die Scheibe trifft, können grundsätzlich drei verschiedene Prozesse ablaufen. Sie kann etwa vom Isolierglas reflektiert, also zurückgeworfen werden. Zum anderen kann sie durch das Glas hindurchdringen – die Rede ist von einer Transmission – und sie kann von der Scheibe aufgenommen und sozusagen absorbiert werden.

Um die Effizienz des Glases besser einschätzen zu können sind einige technische Zahlen und Fakten relevant. Kommt es beim Auftreffen der Solarstrahlung von außen dazu, dass das Glas diese teils aufnimmt und teils nach außen abgibt, wird von der sekundären Wärmeabgabe gesprochen. Errechnet wird dann die Summe aller Strahlungsanteile, die nach innen dringen und nach innen abgegeben werden. Es handelt sich dabei um den Gesamtenergiedurchlassgrad, auch g-Wert genannt. Beträgt der g-Wert also etwa 0,55 so bedeutet das, dass 55 Prozent der von außen kommender Strahlung auch in den Innenraum eindringt. Ist der g-Wert also hoch, besteht im Winter ein hoher Energiegewinn. Im Sommer jedoch droht das Objekt dann bei hohen Temperaturen und einer intensiven Sonnenstrahlung zu überhitzen. Wer beim Bau auf eine hohe Energieeffizienz setzt, sollte grundsätzlich Fenster mit einem hohen g-Wert einbauen lassen. Der Gesamtenergiedurchlassgrad sollte dabei selbst bei dreischichtigen Gläsern einen Wert von über 0,5 besitzen, also über 50 Prozent betragen. Mit baulichen Maßnahmen sollte dann die Gefahr einer Überhitzung im warmen Sommer verhindert oder stark reduziert werden.

In diesem Zusammenhang ist noch ein weiterer Wert entscheidend: der U-Wert. Hierbei handelt es sich um den sogenannten Wärmedurchgangskoeffizient. Er hängt ebenso wie der bereits beschriebenen g-Wert von einigen Faktoren ab. Diese sind:

die Anzahl der genutzten Scheiben
der Typ des Gases
der Abstand der Scheiben
die Anzahl der Beschichtungen

Glasaufbau	Gas	Anzahl der Scheiben	Abstand der Scheiben [mm]	Anzahl Beschichtungen	Ug [W/m2K]	g [%]
4b/18Ar/4	Argon	2	18	1	1,1	63
4b/18Ar/4b	Argon	2	18	2	1,0	52
4b/12Ar/4/12Ar/4b	Argon	3	12 + 12	2	0,7	47-60
4b/16Ar/4/16Ar/4b	Argon	3	16 + 16	2	0,6	47-60
4b/12Kr/4/12Kr/4b	Krypton	3	12 + 12	2	0,5	47-60
4b/18Ar/4/18Ar/4b	Argon	3	18 + 18	2	0,5	47-60

Quelle: Fa. Lagler
Zum Vergleich: In der Nacht (einstrahlungsfreie Zeit, also keine solaren Gewinne) lässt auch das beste 3-Scheibenglas noch immer 3 Mal soviel Wärme durch als eine moderne Außenwand.

Der Abstandhalter

Wenn man es genau nimmt sind der g- und der U-Wert nur für die Mitte der Scheibe zutreffend, denn die Wärmeleitfähigkeit und damit die Dämmung nimmt zum Rand der Isolierungsscheibe zwangsläufig ab. Die Wärmebrücke im Verbund des Glasrandes wird auch als psi-Wert beschrieben. Sie hat starken Einfluss auf die Wärmedämmung und somit ebenfalls auf die Temperatur der Gasoberfläche am Rand. Daher ist das Material, aus welchem der Abstandhalter hergestellt ist, entscheidend darüber, wie viel Kondenswasser am Rand des Glases entstehen kann. Verzichtet werden sollte daher beispielsweise auf Fenstersprossen. Diese unterbrechen die Glasflächen und sind daher nicht nur mit einem höheren Aufwand für die Reinigung, sondern auch mit einem schlechteren U-Wert verknüpft. Wenn sich die Sprossen auf der Außenseite des Fensters befindet, kommt es zwar zu keiner Verschlechterung des U-Wertes. Der Putzaufwand ist allerdings ebenfalls höher. Angemerkt werden muss aber, dass bei manchen 3-Glas-Versionen bestimmte Varianten an Sprossen ohnehin nicht funktionieren.

Abstandhalter: Material Aluminium

Günstig
Hoher Verlust an Wärme am Glasrandverbund
Hohe Neigung zu Kondensat

Abstandhalter: Material Edelstahl/ Niro

Verbesserung gegenüber Aluminium
Neigung zu Kondensat
Recht hoher Verlust an Wärme

Abstandhalter: Material Kunststoff/Metall

Bei diesen Abstandhaltern besteht das Profil aus einem hoch dämmenden Kunststoff kombiniert mit Edelstahl, der für die nötige Stabilität und Gasdichtheit sorgt. Handelsnahmen: TGI, Thermix.

Deutlich weniger Verlust an Wärme
Geringe Neigung zu Kondensat
Etwas teurer

Abstandhalter: Material Kunststoff

Keine Neigung zu Kondensat
Beste Eigenschaften zur Wärmedämmung
Etwas teurer

Bei Abstandhaltern aus Kunststoff wird das Material genutzt, welches entweder aus einem Glasfaserkunststoff GFK oder Silikonschaum besteht. Versiegelt wird das ganze gasdicht mit einer bestimmten Folie aus Edelstahl. Die Abstandhalter werden in Eckwinkel gesteckt und sind daher nicht geschweißt oder gebogen. Das bedeutet auch, dass sie technologisch nicht perfekt sind. Mit den gesteckten Systemen kann die nach EN 1279 geforderte Gasleckage von unter einem Prozent je Jahr nicht oder nur sehr schwer erreicht werden.

Produkt/Hersteller	Materialien	Wärmebrüke Ψ [W/mK]*	Glasrand-Temperatur**	Kondensat zu erwarten***
Diverse	Aluminium	0,090	5,6	ja
Diverse	Edelstahl	0,055	9,5	ja
Thermix	Kunststoff/ Edelstahl	0,040	11,9	nein
TGI	Kunststoff/ Edelstahl	0,035	12,7	nein
Swisspacer	Kunststoff GFK	0,030	13,6	nein
Superspacer	Kunststoff Silikonschaum	0,027	13,8	nein

* Anwendungsfall Holz-Alu-Fenster System Royal NT der Fa. Lagler
** bei -10°C Außentemperatur
*** bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit im Innenraum
Quelle: Fa. Lagler

Das Sicherheitsglas

Je nach Aufgabe und Einsatzort kann der Einsatz eines Sicherheitsglases vor Einbrüchen, Verletzungen oder Abstürzen schützen. Unterschieden wird hierbei je nach Methode der Fertigung und Aufbau des Glases nach Verbundsicherheitsglas und Einscheibensicherheitsglas. In manchen Bauordnungen wird festgehalten, in welchen Fällen das Einsetzen eines Sicherheitsglases vorgeschrieben ist. Das unterscheidet sich aber je nach Bundesland. Auf der Seite www.oib.or.at finden Sie mehr Informationen zu diesem Thema.

Nutzung von Einscheibensicherheitsglas

Das Einscheibensicherheitsglas (ESG) entsteht durch einen aufwendigen Prozess, bei welchem das Glas in einem sogenannten Vorspannofen bei etwa 600 Grad Celsius erhitzt wird. Im Anschluss wird das Material dann mit sehr kalter Luft abgeschreckt. Dadurch erhält es eine höhere Spannungsfestigkeit und kommt daher deutlich besser mit Temperaturwechseln klar. Weil das Glas bei einem Bruch nicht in viele Teile splittert, sondern in zusammenhängende Stücke bricht, lassen sich scharfe Kanten und damit Verletzungen verhindern. Es kommt sowohl für den sicheren Fensterbau gegen Verletzungen und Spannungsbrüche zum Einsatz als auch für Fahrzeuge als Heck- und Seitenscheiben . Damit sichergestellt ist, dass es sich auch wirklich um ein Einscheibensicherheitsglas handelt, trägt das Glas in der Regel das Kennzeichen ESG auf der Oberfläche.

Das Verbundsicherheitsglas

Das Verbundsicherheitsglas (VSG) beinhaltet zwei Floatglasscheiben. Diese werden mit einer reißfesten Folie aus PBV-Folie verklebt. Das hat zur Folge, dass das Glas zwar splitten kann, die Splitter allerdings bleiben in der verklebten Folie hängen. Beim Entstehungsprozess legt man die einzelnen Scheiben und die Folie übereinander und presst sie unter hoher Temperatur und hohem Druck zusammen. Im Anschluss wird das Gebilde noch mit Autoklav verschmolzen. Die Sicherheitsstufe wird durch die Dicke der Scheiben, die Anzahl der Folienschichten und die Scheibenanzahl festgelegt. Dabei gibt es verschiedene Sicherheitsklassen:

DIN-Klasse A: durchwurfhemmend
DIN-Klasse B: durchbruchhemmend
DIN-Klasse C: durchschusshemmend
DIN-Klasse D: sprengwirkungshemmend

VSG-Typ	Folienstärke [mm]	Glasstärke [mm]	Widerstands-Klasse EN-DIN	Anwendung
VSG6	0,38	6		Basis-Sicherheitsglas
VSG8	0,38	8		Basis-Sicherheitsglas
VSG8-0,76	0,76	9	P2A-A1	Absturzsicherung, Sicherheitsglas für WK I
VSG8-1,52	1,52	10	P4A-A3	Sicherheitsglas für WK II

Angewendet wird das Verbundsicherheitsglas vor allem für Fenster mit besonderem Einbruchsschutz. Und im Automobilbereich. Die Kennzeichnen WK1 und WK2 gelten dabei als festgelegte und genormte Sicherheitsstandards. Wegen des Kostenunterschiedes entscheiden sich manche Hausbesitzer, WK2-Glas nur im Erdgeschoss zu verbauen. Am besten lassen sich Käufer immer ein Prüfungszeugnis für das gewählte Glas aushändigen.

Das Sonnenschutzglas

Ziel dieses Glases ist es, den g-Wert so zu reduzieren, dass sich Innenräume nicht mehr durch das Sonnenlicht von außen aufheizen können. Das Glas erhält dafür eine farbige Schicht aus Kupferoxid oder Eisenoxid oder aber eine absorbierende bzw. reflektierende Schicht. Bei Sonnenschutzglas liegt der g-Wert im Idealfall zwischen 15 und 40 Prozent, während er bei einem herkömmlichen Isolierungsglas eher im Bereich zwischen 50 und 60 Prozent liegt. Die Folgen:

Reduzierung der Überhitzungsgefahr
Geringe Lichtausbeute
Keine Veränderungsmöglichkeit nach Jahreszeit
Weniger solare Gewinne in den dunklen Monaten
Verschlechterung der Energiebilanz

Das Schallschutzglas

Wer auf ein Schallschutzglas setzt, hat es meist mit einem Fenster zu tun, welches oft über eine Innenscheibe von rund 4 Millimetern und eine Außenscheibe von 8 Millimetern verfügt. Es gibt Schallschutzglas aber auch in anderen Stärken. Dank der dicken Schicht des Glases lässt dieses weniger Schall von außen nach innen oder umgekehrt. Der Gesamt- Schallschutzwert berücksichtigt auch die Einbausituation mit dem gewählten Rahmen. Dieser Wert ist wichtiger als der Schallschutzwert des Glases.