Glasbruch durch thermische Spannungen vermeiden

Gläser in modernen Fenstern und Fassaden sind hochwertige Bauteile, die vielfältigen Belastungen standhalten. Dabei werden für den Standardfall die jeweiligen gesetzlichen Regelungen und Normen berücksichtigt. Zusätzliche Beanspruchungen aussergewöhnlicher Bausituationen oder Anwendungen bedürfen besonderer Beachtung und erfordern allenfalls weitere Massnahmen und Berücksichtigung bei der Planung und späteren Nutzung.
Randspannungen durch thermische Belastung
Der Rand einer Glasscheibe ist durch den Einbau in einen Rahmen immer beschattet. Bei plötzlichem Sonneneinfall auf die kalte Aussenscheibe eines Fensters im Winter wird die Glasfläche durch Absorption der Strahlung rasch erwärmt. Der Rand bleibt jedoch weiterhin kalt. Dadurch treten im abgedeckten Randbereich Zugspannungen auf. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Tiefe des Glaseinstandes hierbei keine grosse Rolle spielt. Ein tieferer Glaseinstand in
Verbindung mit hochwärmedämmenden Rahmen führt gegenüber Konstruktionen mit einem üblichen Glaseinstand von rund 15 mm zu keinem signifikant höheren Glasbruchrisiko. Allerdings gilt: Je grösser die Scheibe, umso höher können diese thermisch induzierten Randspannungen werden. Auch die Art des verwendeten Abstandhalters ist für das Glasbruchrisiko nicht entscheidend. Unterschiedliche Temperaturen innerhalb einer Glasscheibe entstehen aber auch durch plötzliche Teilbeschattung.
Beschichtete Gläser
Bei 3-fach-Isolierglas sollten möglichst nur die beiden äusseren Scheiben eine Beschichtung tragen (Pos. 2 und 5). Trägt die mittlere Scheibe eine Wärmedämmbeschichtung, kann sie absorbierte Wärme nicht mehr durch Abstrahlung weitergeben, sie heizt sich stark auf. Wird der Temperaturunterschied zwischen Mitte und Rand zu hoch – und das noch in Kombination mit einer schlechten Kantenausbildung – ist die maximal zulässige Randzugspannung schnell überschritten. Es kommt zu einem thermischen Bruch der mittleren Scheibe – je schlechter deren Kante, umso schneller. Die Verwendung von ESG erhöht die Temperaturwechselbeständigkeit um ein Vielfaches.
Teilbeschattung und Wärmestau vermeiden
Liegt ein Teil der Scheibe im Schatten, während der andere Teil starker Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist, liegt eine erhöhte thermische Belastung vor. Die ungleichmässige Erwärmung kann im Glas thermischen Stress auslösen. Empfehlung: Teilbeschattung kann durch aussenliegende Jalousien oder Rollläden zumindest teilweise vermieden werden. Bei nachträglichem Anbringen einer innenliegenden Beschattung entsteht für das Glas durch Wärmestau ein thermischer Stress. Wichtig ist hierbei die Beachtung einer ausreichenden Ventilation oder einem ausreichenden Abstand zwischen Glas und Sonnenschutz. Heizkörper oder Beleuchtungen in Glasnähe erzeugen ebenfalls thermische Spannungen. Hier ist ebenfalls auf ausreichenden Abstand zu achten. Bei bodentiefer Verglasung kann der Hitzestau durch nahegerückte Möbelstücke entstehen. Im Zweifel sollten diese Situationen vermieden werden. Eine Aufheizung kann ebenfalls durch übereinandergeschobene Gläser entstehen. Bei vollständigem Übereinander schieben
ergibt sich eine starke Aufheizung. Die Hitze kann
nicht entweichen: Verglaste Elemente sollten nicht vollständig übereinandergeschoben werden.
Schutz bei Gussasphalt
Wird nach dem Einbau von Fenstern und Verglasungen Gussasphalt oder verlegte Dachfolien eingebracht, so bedeutet dies für die Gläser eine einmalige, starke thermische Beanspruchung. Die Glasoberflächen sollen dabei mit geeigneten Materialien, wie beispielsweise Spanplatten, vollflächig abgedeckt sein.