Multifunktionsgläser weiter optimiert

Als die Alten Römer auf die Idee kamen, die Fens-teröffnungen mit „Spiegelstein“ zu schließen, hatten sie ein multifunktionales Bauteil entwickelt, auch wenn ihnen diese Bezeichnung wohl kaum über die Lippen gekommen wäre.

Der „Spiegelstein“, bei dem es sich vermutlich um Marienglas und damit um dünne Platten durchscheinender Gipskristalle handelte, ließ erstens das Tageslicht in das Gebäude, schützte zweitens die Innenräume vor eindringenden Niederschlägen und hielt drittens die warme Luft im Gebäude.

An diesen drei wesentlichen Grundfunktionen einer Verglasung hat sich bis heute nichts geändert. Nach heutigen Maßstäben völlig unzureichend dürfte allerdings beim Marienglas die Durchsichtsqualität gewesen sein, was auch für andere frühe Formen der „Verglasung“ gilt, also etwa Marmor, dünn geschliffenen Achat oder Horn. Und selbst die ersten wirklichen Fens-tergläser ermöglichten kaum attraktive Aus- und Einblicke.

Doch wann immer auch die ersten und stets mehrere Funktionen erfüllenden Verglasungen auftraten, der Begriff ihrer Multifunktionalität bekam erst im 20. Jahrhundert seinen Sinn.

Vor allem die Entwicklungen des Mehrscheiben-Isolierglases (produziert seit etwa 60 Jahren) und der Flachglasherstellung mit dem Floatverfahren (Produktionsreife 1958) ermöglichten es, eine Vielzahl von Eigenschaften der Verglasung gezielt zu beeinflussen.

Die Hersteller und Glasveredelungsbetriebe entwickelten in den darauffolgenden Jahrzehnten hochspezialisierte Produktreihen, bei denen jeweils eine Eigenschaft bis an das technisch erreichbare Maximum geführt wurde. So entstanden getrennte Sortimente von hochwertigen Wärmeschutz-, Sonnenschutz-, Schallschutz-, Brandschutz- und Sicherheits- sowie weiteren Spezialverglasungen. Der Planer kann die Eigenschaften der Verglasung dadurch optimal auf die Anforderungen des konkreten Gebäudes abstimmen.

In vielen praktischen Anwendungsfällen kommt es jedoch nicht auf die absolute Maximierung einer Eigenschaft an, sondern auf ein ausgewogenes, optimiertes Verhältnis mehrerer Eigenschaften. Denn neben den Spezialisten werden auch die Allrounder gebraucht oder doch zumindest solche Verglasungen, die hinsichtlich mehrerer Eigenschaften optimiert sind – selbst wenn jede Funktion einzeln betrachtet dann nicht das maximal mögliche erreicht.

Einige Hersteller haben die Allrounder bzw. mehrfach optimierten Verglasungen unter dem Begriff der Multifunktionsverglasungen (im folgenden: MFV) in ihre Produktion aufgenommen. Dabei definiert jeder Hersteller den Begriff für sich selbst und so bietet er lediglich Anhaltspunkte, welche Qualitäten Spezialisten und Allrounder bei den einzelnen Funktionen einer Verglasung präsentiert.

Grundlage der MFV sind meist die Wärmeschutzverglasungen des jeweiligen Sortiments, weil ein ausgezeichneter Wärmeschutz unter dem Einfluss von Wärmeschutz- bzw. Energieein-sparverordnung heute fast bei jedem Bauvorhaben realisiert werden muss.

Die kennzeichnenden Größen des Wärmeschutzes waren lange Zeit die k-Werte. Die Fassung von 1998 der DIN 4108 Teil 4 veränderte die Benennung zu U-Werten, beließ aber das Bestimmungsverfahren und die Indizes beim Alten. Für den Wärmeschutz einer Verglasung existierte mit UV eine eindeutige Qualitätsaussage, und mit Tabelle 3 aus der besagten Norm konnte unter Verwendung der Rahmenmaterialgruppe der Wärmedurchgangskoeffizient für das ganze Fenster ermittelt werden.

Mit In-Kraft-Treten der Energieeinsparverordnung im Februar 2002 änderten sich diese Zusammenhänge jedoch grundlegend, weil die EnEV im Bereich der Fenster und Verglasungen nicht auf die nationale DIN 4108 Teil 4 Bezug nimmt, sondern auf die europäische DIN EN ISO 10077 Teil 1 ,Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen, Berechnung der Wärmedurchgangskoeffizienten‘.

Auch in dieser Norm gibt es U-Werte, nun jedoch mit kleinen Buchstaben als Indizes: g für glazing (also die Verglasung), f für frame (also den Rahmen) und w für window. Der Wechsel der Indizes ist diesmal mit einem neuen Berechnungsverfahren verbunden. In die Rechnung gehen die Qualität des Glasrandverbunds und seine Länge sowie die Flächen von Verglasung und Rahmen ein. Ein einfaches Ab-lesen einer Tabelle ist zukünftig also nicht mehr möglich, wenn aus der Rahmen- und der Verglasungsqualität der U-Wert des Fensters ermittelt werden soll. Für eine Isolierglasscheibe werden die Hersteller neben Ug auch den Kennwert c (griechisches Psi) für den Glasrandverbund angeben müssen. Das neue Berechnungsverfahren bringt es außerdem mit sich, dass für völlig baugleiche Fenster der neue Wert Uw um ein bis drei Zehntel höher liegt als der alte Wert UF. Das Fenster verschlechtert sich scheinbar in der Qualität, tatsächlich verändert sich aber nur der Rechenwert.

Derzeit befindet sich der Markt hinsichtlich der wärmetechnischen Angaben noch in einer Übergangssituation. Viele Verglasungshersteller bzw. Glasveredeler haben noch nicht ihre neuen Werte Ug und c mitgeteilt. Anhaltspunkte für die wärmedämmende Qualität können in diesem Artikel deshalb nur anhand der alten UV-Werte gegeben werden, vorwiegend handelt es sich um die amtlichen UV-Werte nach Bundesanzeiger, nicht die Werte nach DIN 52619, die i. d. R. um eine Nachkommastelle besser sind.

Die Spitzenwerte des Wärmeschutzes von Zweischeiben-Isolierglas liegen danach in fast allen Sortimenten bei 1,0 W/m²K. Mit drei Scheiben lassen sich in der Regel sogar 0,6 W/m²K erreichen. Allerdings sollte man hier nicht Äpfel mit Birnen vergleichen. Mit einer dritten Scheibe – und teilweise übrigens auch mit einer erhöhten Scheibendicke oder einem veränderten Scheibenzwischenraum – lassen sich nicht nur der Wärmeschutz, sondern auch andere Eigenschaften deutlich verbessern. Dem stehen aber zumeist erhöhte Kosten und eine ganz andere architektonische Wirkung der dickeren Verglasung und des dafür notwendigen Rahmens gegenüber. Die folgenden Ausführungen beziehen sich deshalb ausschließlich auf gängige Zweischeiben-Verglasungen mit Dicken bis etwa 30 mm.

Bei MFV liegen die U-Werte oft bei 1,2 W/m²K. Diese etwas schlechteren Werte zeigen noch einmal deutlich, dass es bei multifunktionalen Allroundern nicht um Höchstwerte bei einer Funk-tion geht, sondern um ein ausgewogenes Verhältnis aller Verglasungseigenschaften.

Der Energiedurchlassgrad g kennzeichnet den prozentualen Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie, der durch die Verglasung hindurch in den Raum gelangt. Ein hoher Zahlenwert bedeutet einen großen Energiedurchgang, der einen ebenfalls hohen Gewinn an passiver solarer Wärme zur Folge hat.

Das kann vorteilhaft im Sinne der Wärmebedarfsberechnung sein, ebenso sind aber – je nach Himmelsrichtung, Jahreszeit und Raumnutzung – auch unangenehme Überhitzungen möglich. Nicht für jedes Fenster und jede Anwendung ist deshalb der größte Energiedurchlassgrad auch der beste.

In klimatisierten Bürogebäuden steigt mit der Einstrahlung beispielsweise die erforderliche Kühllast, was durch den b-Faktor nach VDI 2078, auch shading coeffizient genannt, ausgedrückt wird (b g/0,8). Ein hoher shading coeffizient hat eine hohe Kühllast zur Folge.

Da die Gesamtsortimente der Hersteller viele Anwendungsfälle abdecken sollen, streuen die b- und g-Werte der Spezial-Verglasungen innerhalb einer großen Spanne: der Energiedurchlass kann von 23 bis 76 Prozent reichen. Die multifunktionalen Verglasungen liegen beim g-Wert etwa in Größenordnungen zwischen 50 und 58 Prozent.

Weitere lichttechnische Kenngrößen von Verglasungen sind u. a. die Lichtdurchlässigkeit tL nach DIN 67507 (auch Lichttransmissionsgrad genannt, Angabe in Prozent) sowie verschiedene Farbwidergabeindizes Ra nach DIN 6169.

Diese Werte sind vor allem für Sonnenschutzverglasungen relevant, teilweise werden sie in den Prospekten deshalb auch nur für diese Spezialsortimente angegeben. MFV weisen diesbezüglich meist keine besonderen Schutzeigenschaften auf. Die Lichttransmission liegt in jedem Fall über 70 Prozent und damit nahe den Spitzenwerten von 82 Prozent. Zum Vergleich: Sonnenschutzgläser haben tL-Werte in Größenordnungen von 30 bis 50 Prozent.

Bei der Farbigkeit verhalten sich MFV überwiegend neutral. Der Farbwidergabeindex für die Durchsicht liegt bei etwa 96 Prozent, d. h. das Farbklima im Raum ist fast identisch mit dem als Bezugsgröße verwendeten Normtageslicht. Als „bunt“ werden Verglasungen erst bei Ra-Werten unter 90 Prozent empfunden.

Eine im Planungsprozess häufig relevante Kenngröße ist die Schalldämmung der Verglasung, die als RW nach DIN 52210 angegeben wird. Die schalldämmende Qualität eines Fensters mit Isolierverglasung hängt von einer Vielzahl Faktoren ab, u.a. von der Größe des Scheibenzwischen-raums. Gerade in diesem Punkt verhalten sich Wärme- und Schalldämmung leider gegenläufig. Je größer der Scheibenzwischenraum desto besser ist in der Regel der Schall- und desto schlechter der Wärmeschutz. Einen ähnlich gegenläufigen Zusammenhang gibt es auch hinsichtlich der Eigenschaften der Gasfüllung zwischen den Scheiben.

Die speziellen Schallschutzverglasungen in den Sortimenten erreichen Spitzenwerte RW über 50 dB, allerdings müssen dafür oft eine Dicke des Isolierglases deutlich über 30 mm und/oder ein schlechterer U-Wert in Kauf genommen werden. Andersherum dämmen die Top-Wärmeschutzgläser den Schall oft nur in Größenordnungen von etwas über 30 dB. Einen Mittelweg bieten die MFV mit ihren U-Werten um 1,2 W/m²K und Schalldämm-Maßen von 37 bis 40 dB bei normalen Elementdicken bis etwa 30 mm.

Bei den Bezeichnungen der Widerstandsklassen gegen mechanische Angriffe auf die Verglasung herrscht eine fast unüberschaubare Vielfalt.

Am häufigsten wird derzeit die Widerstandsklasse nach DIN 52290 angegeben. Für den privaten Bereich sind vor allem die Klassen A1 bis A3 nach Teil 4 der Norm relevant, bei denen die Durchwurfhemmung in einem Kugelfallversuch festgestellt wird. Daneben hat außerdem der Verband der Sachversicherer eigene Widerstandsklassen definiert (EH-Klassen sowie DH4). Die Prüfmethodik der DH4 passt sich der A-Reihe der DIN 52290 Teil 4 an, die DH4 der Sachver-sicherer entspricht der (fiktiven) Klasse A4 der nationalen DIN 52290.

Vollends verwirrend wird es nun durch die neue europäische DIN EN 356 A, die für die Durchwurfhemmung fünf Klassen von P1A bis P5A festlegt, welche wiederum mittels Kugelfallprüfung zu prüfen sind. MFV entsprechen in vielen Fällen den durchwurfhemmenden Klassen A3 bzw. P4A, bieten also für den privaten Wohnbereich auch bei höherwertiger Einrichtung oder bei entlegenen Ferienwohnungen durchaus einen gewissen Schutz gegen Vandalismus und Einbruch.

Wenn für ein Bauvorhaben noch größere Sicherheit erforderlich ist, wird man bei den MFV kaum noch fündig. In diesem Fall helfen die speziellen Sicherheitsverglasungen weiter, bei denen man aber zumeist Abstriche beim Wärmeschutz hinnehmen muss.

Die Glashersteller und -veredler verstehen unter der Multifunktionalität vor allem das ausgewogene Verhältnis von Wärmedämmung sowie Schall- und Einbruchschutz.

Man kann den Begriff aber auch anders auffassen, etwa indem man die Zusatzfunktionen betrachtet, die eine Verglasung über die drei genannten Eigenschaften hinaus übernehmen kann. Diese Form der Multifunktionalität sei hier kurz gestreift.

• Brandschutz: Normales Glas hat faktisch keine brandschützenden Eigenschaften. Mit Spe-zial-Verglasungen können jedoch feuerhemmende oder feuerbeständige Konstruktionen auch aus Isolierglas errichtet werden. Zu betrachten ist dabei stets das gesamte System aus Glas, Rahmen, Dichtung und Befestigung.

• Heizscheiben: Beheizbare Glasscheiben mit optisch wenig attraktiven Heizdrähten sind aus dem Automobilbau bekannt. Daneben gibt es jedoch auch beheizbare Verglasungen mit einer unauffälligeren elektrisch leitenden Beschichtung. Der Einsatz ist beispielsweise sinnvoll, wenn Kondensat- oder Eisbildung an der Scheibe zu befürchten ist, die Durchsicht aber nicht eingeschränkt werden darf (z. B. Blumenläden, Kühlvitrinen).

• Elektromagnetische Abschirmung und Radarreflexionsdämpfung: Vor allem großflächige Glasfassaden benötigen – je nach Zweck und Standort des Gebäudes – in einigen Fällen bestimmte elektrophysikalische Schutzfunktionen. Abschirmungen oder Reflexionsminderungen lassen sich ebenfalls durch spezielle Beschichtungen der Gläser erzielen.

• Mechanische Verschattung: Isoliergläser lassen sich mit im Scheibenzwischenraum verlaufenden Sonnenschutzvorrichtungen kombinieren. Ohne eine besondere Glasveredlung lässt sich so mit Isoliergläsern der Gesamtenergiedurchlass vermindern. DIN 4108 Teil 2 Tabelle 5 gestattet die Abminderung des g-Werts bei zwischen den Scheiben liegenden Jalousien mit dem Faktor 0,5 und bei Geweben bzw. Folien mit 0,4 bis 0,7.

• Schaltbare Gläser: Ein großer Schub in Hinblick auf den optimal angepassten Energiedurchlass kann von regelbaren Gläsern erwartet werden, die sich allerdings noch in der Entwicklung befinden. Ein Schaltmedium soll dabei auf Licht und/oder Wärme reagieren und die optischen Eigenschaften des Glases je nach Situation verändern. Mit ein und derselben Verglasung könnte man dann im Winter große und im Sommer kleine g-Werte (Überhitzungsschutz) erreichen.

Die nachfolgende Produktauswahl bezieht sich auf MFV im engeren Sinn, also solche Verglasungen, die ein ausgewogenes Verhältnis von Wärme- und Schalldämmung mit durchwurfhemmenden Eigenschaften verbinden. Genannt werden die Teilsortimente, die die Hersteller selbst als multifunktional charakterisieren bzw. – falls die Bezeichnung nicht verwendet wird – Gläser, die in ihren Eigenschaften diesem Niveau entsprechen.

Im Interpane-Sortiment wird das Isolierglas iplus city² als Multifunktionsglas geführt, das mit 26 mm Gesamtdicke 37 dB Schall-dämmung erreicht, bei 30 mm sind es 38 dB. Der Wärmedurchgangskoeffizient Ug nach Bundesanzeiger liegt bei 1,1 W/m²K, die Durchwurfhemmung ist mit A3 klassifiziert.

Interpane Glas Industrie AG, 37697 Lauenförde, Tel 0 52 73/8 09-0, Fax ~/8 82 63, www.interpane.de

In der gleichen Größenordnung liegt bei Schwabenglas die Verglasung SG.therm 1.0 city mit 26 mm Dicke, UV nach Bundesanzeiger 1,1 W/m²K, Schalldämm-Maß Rw 37 dB und einer Durchwurfhemmung nach Klasse A3.

Schwabenglas GmbH, 73431 Aalen, Tel 0 73 61/57 25-0, Fax ~/57 25-80, www.schwabenglas.de

Uniglas hat seine multifunktionalen Verglasungen im Teilsortiment Unistar zusammengefasst. Bei 28 mm Dicke werden 37 dB Schalldämmung erreicht, bei 30 mm 1 dB mehr. Der Wärmedurchgang UV nach Bundesanzeiger beträgt 1,2 W/m²K. Die Verglasungen sind durchwurfhemmend nach Klasse P4A (A3) der europäischen Norm.

Uniglas GmbH & Co. KG, 57627 Hachenburg, Tel 0 26 62/93 96-41, Fax~/93 96-43, www.uniglas.de

Die Integration der Funktionen Wärmedämmung, Schall- und Einbruchschutz hat Saint-Gobain Glas Deutschland (vormals Vegla) im Multifunktions-Isolierglas SGG Tristar realisiert. Bei 29 mm Verglasungsdicke werden 39 dB Schalldämmung und die Durchwurfhemmung nach Klasse A3 erreicht. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1,2 W/ m²K.

Saint-Gobain Glas Deutschland, 52066 Aachen, Tel 02 41/5 16-27 05, Fax ~/5 16-23 15, www.saint-gobain-glass.com

Der Flachglas Markenkreis bietet Multifunktionsgläser v. a. im Teilsortiment Allstop Privat an. Wie in der Bezeichnung schon angedeutet, erfüllt das Isolierglas A3-25 die Bedingungen der Sicherheitsklassen A3 (bzw. EH01); das Isolierglas DH4-20 ist nach Klasse EH02 der Sachversicherer zertifiziert. Bei Dicken von 27 und 28 mm lassen sich 36 bzw. 37 dB Schallschutz erreichen. Der UV-Wert wird bei Verwendung von Thermoplus S und einer Argon-Füllung mit 1,2 W/m²K angegeben.

Flachglas MarkenKreis GmbH, 45884 Gelsenkirchen., Tel 02 09/9 13 29-0, Fax ~/9 13 29-29, www.markenkreis.de

Im Produktprogramm von Isolar Glas wird auf den Begriff der Multifunktionsverglasung verzichtet. Den Eigenschaften nach entspricht das Schalldämmglas Akustex premium 29/38/1,2 A3 diesem Anforderungsniveau. Die relevanten Kennwerte sind in die Ziffern der Produktbezeichnung integriert: die Dicke (29 mm), der Schallschutz (38 dB), der k-Wert nach Bundesanzeiger (1,2 W/ m²K) und schließlich die Sicherheitsklasse (A3).

Isolar Glas-Beratung GmbH, 55481 Kirchberg, Tel 0 67 63/521, Fax ~/12 78, www.isolar.de

Im Programm der Semco Glasgruppe finden sich die in diesem Artikel auch als Allrounder bezeichneten Verglasungen im Teilsortiment Semco Safe. Bei 32 mm Elementdicke werden 39 dB Schalldämmung und eine Wärmedämmung von 1,1 W/m²K nach Bundesanzeiger erreicht. Die Isoliergläser entsprechen der Sicherheitsklasse A3.

Semco Glaskooperation GmbH, 49377 Vechta, Tel 0 44 41/9 24 30, Fax ~/92 43 20, www.semcoglas.de

Die Sanco Glas GmbH fasst multifunktionale Verglasungen im Teilsortiment Top 3 zusammen. Das Isolierglas Top 3-1 VE erreicht beispielsweise bei 30 mm Dicke einen Schallschutz von 38 dB und erfüllt die Sicherheitsanforderungen der Klasse A3. Der Rechenwert UV ist mit 1,1 W/ m²K festgelegt.

Sanco Glas GmbH, 86720 Nördlingen, Tel 0 90 81/216-37, Fax ~/216-89, www.sanco.de o