Die Last des Gewichts

I Um die Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden zu erfüllen, setzt die Glasbranche verstärkt auf Dreifach-Isoliergläser. Allein im Zeitraum von 2008 bis 2011 wuchs der Anteil der Dreifachgläser am Isolierglas-Gesamtabsatz in Deutschland laut Angaben des Bundesverbandes Flachglas e. V. von rund 10 auf über 50 %. Das liegt daran, dass immer mehr Bauherren bei der Verglasung auf hohe Energieeffizienz setzen – auch wenn ihre Gebäude kein Passivhausniveau erreichten. Für das laufende Jahr erwartet der Verband einen Anteil von etwa 60 %. „Wir sind davon überzeugt, dass der Marktanteil auf über 90 % anwächst“, erklärt Dipl.-Oec. Jochen Grönegräs, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Flachglas und Geschäftsführer der Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas. Parallel setzt sich im Privat- wie im Objektbau der Trend zu immer größeren Glaseinheiten fort. Bauherren wünschen für ihre Gebäude ein offenes Raumambiente mit max. Tageslichteinfall. Im Winter sollen die Glasflächen zudem solare Zugewinne sichern.

Beide aktuellen Trends stellen für die Isolierglashersteller grundsätzlich kein Problem dar. Problematisch ist jedoch das steigende Gewicht der Gläser. Zum Vergleich: Eine Scheibe mit einer Größe von einem Quadratmeter, ausgeführt als Zweifach-Isolierglas mit 2 x 4 mm und 16 mm Scheibenzwischenraum, hat ein Gewicht von 20 kg. Dasselbe Format als Dreifach-Isolierglas im Aufbau 4/12/4/12/4 wiegt bereits 30 kg. Die Gewichtszunahme um 50 % hat weitreichende Auswirkungen. Die Isolierglasbetriebe müssen ihre betriebsinternen Abläufe auf die schwereren Scheiben ausrichten, der Transport verteuert sich, weil die maximale Zuladung der LKW schon mit weniger Einheiten erreicht wird, und die Beschlaghersteller müssen extrem belastbare Lösungen bereitstellen.

Im Fensterbereich stellt dies eine besondere Herausforderung dar, denn hier gilt es hoch tragfähige Beschläge zu entwickeln, die die schweren Elemente über Jahrzehnte zuverlässig halten und zudem auch noch filigran wirken. Hinzu kommt, dass auch die Rahmenprofile für Fassaden und Fenster den hohen Gewichten angepasst werden müssen.

„Von der Gewichtszunahme der Bauelemente besonders betroffen sind die Montageteams. Für sie bedeutet der Trend zum Dreifach- Isolierglas eine erhebliche Mehrbelastung. „Die Gewichte sind enorm. Besonders im Altbau, wenn keine technischen Hilfsmittel einsetzbar sind, ist die Belastung eklatant, und die Mitarbeiter werden deutlich stärker beansprucht als früher“, berichtet Martin Gutmann Bundesinnungsmeister des Glaserhandwerks in Deutschland, und ergänzt: „Wenn Sie Pech haben, handelt es sich auch noch um Schallschutz- oder Einbruchschutzgläser in Dreifachausführung, dann sind die Scheibengewichte noch höher.“ Verschärft werde die Situation zusätzlich durch die Gewichtszunahme bei den thermisch optimierten Rahmenprofilen.

Angesichts dieser weitreichenden Problematik arbeiten Glasindustrie, Isolierglashersteller und Forschungsinstitute intensiv an Lösungen. Ihr Ziel ist, das Scheibengewicht zu reduzieren, ohne dabei die energetische Funktionalität zu reduzieren.

Die seit Jahren laufende Entwicklung von leichten, hoch dämmenden Vakuumgläsern ist jedoch noch immer nicht so weit fortgeschritten, dass sie im klassischen Fenster- und Fassadenbau eingesetzt werden kann. Ein Lösungsansatz sind leichte, transparente Kunststofffolien und -platten, die die mittlere Scheibe des Isolierglases ersetzen sollen. Ob sich diese Technologie in der Breite durchsetzen wird, ist abhängig von der Praktikabilität und Dauerhaftigkeit der Produkte sowie von ihrer Akzeptanz bei den Endkunden.

Am erfolgversprechendsten scheint der Einsatz von Dünngläsern zu sein. Schon heute werden im Markt Fenster mit Dreifach-Isoliergläsern angeboten, die nicht mehr aus 3 x 4 mm, sondern aus dreimal 3 mm starken, wärmebehandelten Scheiben gefertigt werden. Damit sinkt das Gewicht um ein Viertel. Und es geht noch dünner. In der Isolierglasbranche laufen bereits Versuche mit gehärteten Gläsern im Aufbau mit 3/2/3 mm. Der Maschinenbauer Lisec erhielt jüngst für eine spezielle Vorspanntechnik den Österreichischen Staatspreis 2012 in der Kategorie „Forschung und Innovation“. Sie ermöglicht es, flexible und robuste Gläser von nur 2 mm Dicke ohne optische Distorsionen herzustellen. Die leichten Dünngläser eignen sich laut dem Unternehmen hervorragend für den Einsatz in der modernen Architektur.

Kritiker verweisen beim Thema Dünngläser im Isolierglas jedoch auf das erhöhte Bruchrisiko der dünneren Scheiben. Ihr Einwand: Die Gläser würden zwar durch die geringere Dicke der Einzelscheiben leichter, aber gleichzeitig steige das Kantenbruchrisiko. Befürworter hingegen verweisen auf die höhere Belastbarkeit der thermisch gehärteten Gläser.

Um die Möglichkeiten der Gewichtsreduzierung von Mehrscheiben-Isolierglas auf seriöser Basis auszuloten, hat das ift Rosenheim gemeinsam mit dem Bundesverband Flachglas das Forschungsprojekt „Energieeffizientes Mehrscheiben-Isolierglas – Untersuchungen von technischen Maßnahmen zur Reduzierung des Flächengewichtes“ gestartet. Im Projekt soll untersucht werden, mit welchen Maßnahmen das Flächengewicht von Mehrscheiben-Isolierglas reduziert werden kann und welche Auswirkungen sich daraus ergeben. Dipl.-Phys. Norbert Sack, Leiter Forschung und Entwicklung am ift und Leiter des Projekts, erklärt dazu: „Eine Reduzierung des Flächengewichts von Dreifach-Isolierglas ist wünschenswert und wäre prinzipiell durch den Einsatz von dünnerem Glas oder von transparenten Kunststoffen möglich. Dünneres Glas könnte in allen drei Ebenen eingesetzt werden, d. h. auf der Außenseite, der Raumseite sowie als mittlere Scheibe von Dreifach-Isolierglas.“ Im Rahmen des Projekts sei jedoch keine generelle Untersuchung aller Grundlagen möglich. Vielmehr sollen Entscheidungsgrundlagen für eine Beurteilung und zukünftige Umsetzung erarbeitet werden. BF-Hauptgeschäftsführer Jochen Grönegräs fügt hinzu: „Wir haben eigens ein Bemessungsprogramm für Isoliergläser mit 3 x 3 mm Aufbau in das Projekt aufgenommen, um die Sensibilität für diese Thematik zu stärken. Werden die Berechnungsgrundlagen beachtet, können durchaus Isoliergläser im 3 x 3 Aufbau gefertigt werden.“ Hinsichtlich des Wärmeschutz (Ug-Wert), Gesamtenergiedurchlass (g-Wert) und Lichtdurchlässigkeit (tV) entsprechen Isoliergläser aus Dünngläsern weitestgehend den Werten herkömmlicher Dreifach-Isoliergläser. Und auch beim Schallschutz lässt sich durch die Integration von Schallschutzfolien oder unterschiedliche Glasdicken ein hohes Schutzniveau erreichen. Schon jetzt findet man Hinweise auf Vierfach-Isolierglas, das mit 3 mm dicken Gläsern einen Ug-Wert von 0,3 W/m2K erzielen soll. Eine fragliche Entwicklung, denn mit diesem Aufbau landet man wieder beim Ausgangsproblem. Die Vierfach-Scheibe ist genau so schwer wie ein heute übliches Dreifach-Glas mit Standardaufbau. I