Einscheiben-Sicherheitsglas

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Zerstörtes Einscheiben-Sicherheitsglas

Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) ist ein Temperglas nach EN 12150-1 in dem durch Wärmebehandlung eine starke innere Spannung aufgebaut wird. Dadurch erhöht sich die Stoß- und Schlagfestigkeit im Vergleich zu normalem Flachglas deutlich. Beim Bruch zerfällt es in kleine kompakte Würfelstücke, wodurch die Gefährdung durch Schnitt- und Stoßverletzungen wirksam reduziert wird.

ESG wird insbesondere eingesetzt,

  • wo hohe Belastungen auftreten, etwa bei horizontaler Lagerung und Einsatz als Regalboden,
  • wo eine erhöhte Bruchgefahr besteht, etwa bei freiliegenden Kanten sowie im Innenausbau von Geschäftsräumen oder Wohnungen,
  • wo beim Bruch eine erhöhte Verletzungsgefahr besteht, etwa bei Duschwänden oder bei der Fahrzeugverglasung.

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Glas wird während der Verarbeitung zu Einscheiben-Sicherheitsglas auf Temperaturen oberhalb seiner Transformationstemperatur erhitzt und danach schlagartig wieder abgekühlt. Dabei erkalten die oberflächennahen Zonen des Glases schneller als der innere Kern. Im Ergebnis entsteht im Kern eine Zug- und in der Oberfläche eine Druckspannung (bei metallischen Werkstoffen wird der gleiche Effekt beispielsweise durch Oberflächenhämmern und Autofrettage erreicht). ESG muss daher vor der Wärmebehandlung geschliffen bzw. zugeschnitten werden, eine nachträgliche Bearbeitung ist nur sehr eingeschränkt möglich. Eine Bearbeitung, die in die Zugspannungszone des Glases vordringt, würde zum Bruch der Scheibe führen.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beim Bruch zerfällt Einscheiben-Sicherheitsglas in kleine Stücke von meist unter 3 cm Kantenlänge ohne die bei gewöhnlichem Glas auftretenden sehr spitzen Winkel. Dadurch reduziert sich die Verletzungsgefahr im Vergleich zu normalem Flachglas erheblich. Wenn ESG bei Überkopfverglasungen mit großflächigen Aufklebern versehen wird, so können die durch die Folie zusammengehaltenen Bruchstücke durch ihre Masse beim Herunterfallen mehr Schaden anrichten, als die einzelnen kleinen Stücke.

Die Stoß- und Schlagfestigkeit wird mittels des Pendelschlagversuches nach der Norm DIN EN 12600 nachgewiesen. Außerdem ist das vorgespannte Glas unempfindlich gegenüber großen Temperaturunterschieden. Die Temperaturwechselbeständigkeit beträgt 200 K.

Teilvorgespanntes Glas, kurz TVG (geregelt in DIN EN 1863-1), wird wie das vollvorgespannte Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) einem thermischen Vorspannprozess unterzogen. Der Abkühlvorgang vollzieht sich jedoch langsamer. Dadurch kommt es zu geringeren Spannungsunterschieden im Glas zwischen dem Kern und den Oberflächen. Die Biegefestigkeit von 70 N/mm² liegt zwischen der von Floatglas 45 N/mm² (nach EN 572) und Einscheiben-Sicherheitsglas 120 N/mm² (nach DIN EN 12150). Des Weiteren hat TVG mit 100 K eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit als Floatglas mit ca. 40 K (nach EN 572). Im Bruchfall entstehen Risse, die radial vom Bruchzentrum zu den Scheibenrändern verlaufen, ähnlich wie beim Bruch von Floatglas. TVG wird überwiegend zur Herstellung von Verbund-Sicherheitsglas (VSG) verwendet. Durch die großformatigen Bruchstücke weist VSG aus TVG eine erhöhte Resttragfähigkeit auf und wird hauptsächlich für Überkopfverglasungen und absturzsichernde Verglasungen verwendet.

Mängel, Schäden, Besonderheiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei herkömmlichem ESG kann es bei Aufheizung durch Sonneneinstrahlung (z. B. bei Fassadenverglasungen) oder hohen Temperaturschwankungen zu sogenannten „Spontanbrüchen“ kommen, die ihre Ursache in korrodierenden Nickel(II)-sulfideinschlüssen haben. Diesem Problem begegnet man mit sogenanntem ESG-H-Glas: Dieses Einscheiben-Sicherheitsglas wird nach der Herstellung dem sogenannten Heat-Soak-Test oder Heißlagerungstest unterzogen, indem es mehrere Stunden bei einer Temperatur von 280 bis 300 Grad Celsius gelagert wird. Dabei kommt es bei entsprechend prädestinierten Scheiben zum Bruch. Für die verbleibenden Scheiben ist die Wahrscheinlichkeit eines Spontanbruchs nur noch gering.[1]

Da ESG und TVG während des Vorspannprozesses im Ofen auf Rollen liegt, können leichte Oberflächenveränderungen auftreten. Die Welligkeit (in Fachkreisen „roller waves“ genannt) ist physikalisch bedingt nicht immer vermeidbar und führt zu einer Beeinträchtigung des Reflexionsbildes. Bedingt durch diesen thermischen Vorspannprozess kann auch eine chemische und mechanische Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit wie Pünktchenbildung („roller pick-up“ genannt) und Rollenabdrücke auftreten.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Interpane Glas Industrie AG, „Gestalten mit Glas“, 7. überarbeitete Auflage, Seite 135/136
  • „Glasbau-Praxis, Konstruktion und Bemessung“, Weller / Nicklisch / Thieme / Weimar, 2. Auflage 2010, Verlag Bauwerk

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Frank Dehn, Gert König, Gero Marzahn: Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen, S. 491