Mehrscheiben-Isolierglas

Komplexer als gedacht? (Teil2)

Mehrscheiben-Isolierglas (MIG) kann mit verschiedenen Glasarten, z. B. Verbund- oder Einscheiben-Sicherheitsglas, diverse Funktionen in der Gebäudehülle übernehmen. Der zweite Teil des Beitrags beschreibt Funktionskombinationen im Kontext von Normen und Qualitätssicherung.

Mehrscheiben-Isolierglas kann mit verschiedenen Glasarten weitere Funktionen übernehmen. Der Einsatz von MIG in einer Vielzahl von Anwendungen wurde durch die Einführung der Wärmeschutzverordnung 1976 weitestgehend erforderlich, da hier erstmalig die Wärmeverluste unter anderem über die Gebäudehülle begrenzt werden mussten. Mit der Fortführung der Wärmeschutzverordnung (WSVo), der Verschärfung der Anforderungen an den Wärmedurchlasskoeffizienten (früher Kv-Wert und heute Ug-Wert) durch die 3. WSVo, wurde der Einsatz von niedrig emittierenden „Low E“-Schichten mehr oder weniger verpflichtend, um die Anforderungen an die Wärmedämmung zu erfüllen. Mit der Einführung der Energieeinsparverordnung und der Fortschreibung und Erhöhung der Anforderungen an den maximal zulässigen Transmissionswärmeverlust und die Bauteilanforderungen bei Austausch einzelner Bauteile (u. a. Glas und Fenster/Fenstertüren) wurde der Einsatz von Dreifach-Isolierglas erforderlich. Entsprechend vorstehender Beschreibung können folgende Produktfamilien (auch kombinierbar) hergestellt werden:

  • Wärmedammglas
  • Sonnenschutzglas
  • Schallschutzglas
  • Sicherheitsglas

Darüber hinaus kann MIG in der Kombination mit anderen Glasarten (z. B. Verbundsicherheitsglas oder Einscheibensicherheitsglas) als Überkopfverglasung oder auch zur Absturzsicherung verwendet werden.

Normung
Wie bei allen anderen Bauprodukten auch, gibt es für MIG eine europäisch harmonisierte Produktnorm. Mehrscheiben-Isoliergläser werden in Übereinstimmung mit der Europäischen Norm EN 1279 Teil 1-6 [15] gefertigt. Daneben erfüllen eine große Anzahl von Herstellern von MIG auch die Anforderungen der RAL Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas.

Die Anforderungen der EN 1279 sind unter anderem:

  • Systembeschreibung
  • Produktbeschreibung
  • Erstprüfung
  • Werkseigene Produktionskontrolle
  • Auditprüfungen und Inspektionen
  • Konformitätserklärung
  • Deklaration der Leistungsmerkmale
  • Kennzeichnung CE

Die europäisch harmonisierten Produktnormen (EN) für Isolierglas beinhalten das Konzept festgelegter Qualitätseigenschaften, werkseigener Qualitätskontrollen und Dokumentation der Prüfergebnisse. Diese Normen vereinen somit Qualitätselemente wie:

  • Qualitätsmerkmale
  • Prüfverfahren
  • Qualitätsmanagement

Isolierglas-Hersteller sind gut beraten, sich einer freiwilligen Fremdüberwachung zu unterziehen. Durch die Praktizierung der Fremdüberwachung wird sichergestellt, dass die Normen sach- und fachgerecht umgesetzt, angewendet und die deklarierten Produktmerkmale auch dauerhaft erreicht werden, z. B. das Emissionsvermögen der Beschichtung oder die Dauerhaftigkeit der Komponenten von MIG sowie die gleichbleibende Funktionsfähigkeit beim Isolierglas. Zudem können die Prüfergebnisse einer neutralen externen Güteüberwachung bereits im Vorfeld helfen, Rechtsstreitigkeiten zu vermeiden. Es können aber auch „Schwachstellen“ in der eigenen Fertigung direkt und unmittelbar erkannt und behoben werden.

Ganzheitlicher Qualitätsansatz
Die Forderung des Endverbrauchers nach einem gebrauchstauglichen, langlebigen und damit dauerhaft funktionsfähigen Fenster setzt bereits beim Fensterbauer ein integriertes Qualitätskonzept voraus. Das bedeutet, dass nur aufeinander abgestimmte Produktkomponenten ihre volle Funktionalität entfalten können. Ein solcher Qualitätsansatz wird von der Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas (GMI) verfolgt.
Die Güte- und Prüfbestimmungen für Fenster fordern die Verwendung von gütegesichertem, das heißt in der Regel fremd-überwachtem Isolierglas. Im Rahmen der GMI-Güte- und Prüfbestimmungen für Mehrscheiben-Isolierglas werden über die Produktnorm EN 1279 hinaus spezielle Anforderungen, wie zum Beispiel an das beschichtete Basisglas oder die Verträglichkeit von Dichtstoffen gestellt. Das so produzierte Isolierglas wird nach den Regeln der GMI gekennzeichnet.

Die Anforderungen der G + P der GMI sind unter anderem:

  • Fremdüberwachung
  • Prüfung Vorprodukte
  • Typenübersichtsliste
  • Übereinstimmung Prüfkörper mit Systembeschreibung
  • Toleranzen Gasfüllung
  • Anforderungen in Bezug auf die visuelle Qualität des Endproduktes

Wesentliche zusätzliche Festlegungen nach GMI, die über EN 1279 hinausgehen:

  • Gasfüllgrade Cio > 90 % sind Mindestwerte, das heißt Minustoleranzen sind nicht zulässig.
  • Der Messwert des Emissionsvermögens em ≤ dem deklarierten Wert ed + 0,01.
  • Eine Kennzeichnung im Stegbereich ist für gütegesichertes Mehrscheiben-Isolierglas vorgeschrieben.

Damit verbunden ist unter anderem eine pro Jahr einmalige Fremdüberwachung der Produktion sowie der Produkte. Auch die Grenzen der maximalen Abmessungen verändern sich.

Grundsätzliches zur Verglasung
Um die hier beschriebenen Eigenschaften und Funktionen von MIG dauerhaft sicherzustellen, ist ein funktionsfähiges Verglasungssystem erforderlich. Unter anderem müssen  folgende, grundsätzliche Faktoren berücksichtigt werden:

  • andauernde Wasserbildung auf dem Randverbund oder auf den Kanten von Verbund- und Verbundsicherheitsglas
  • UV-Strahlung
  • außerplanmäßige Spannungen
  • unverträgliche Materialien
  • extreme Temperaturen

Darüber hinaus muss das Verglasungssystem einige Grundanforderungen erfüllen:

  • eine tragfähige, druckstabile Rahmenkonstruktion
  • ein dichtes Verglasungssystem
  • einen dichtstofffreien und
  • einen nach außen offenen Falzraum (Dampfdruckausgleich)

Das bedeutet nicht, dass kein Wasser in das Verglasungssystem eindringen darf oder dass Feuchtigkeit nicht entstehen kann oder darf. Eindringendes Wasser sowie vorhandenes Tauwasser sollen aber möglichst zügig wieder abgeführt werden. Längere Zeit einwirkendes Wasser/Feuchte kann den Randverbund von Mehrscheiben-Isolierglas schädigen und bei Verbundglas und Verbundsicherheitsglas zur Delamination, also zu Ablösungserscheinungen der einzelnen Scheiben von der Zwischenlage führen.
Nach DIN 4108-2 [13] ist es aber bei bestimmten Konstruktionsarten unvermeidbar, dass es zu Tauwasserbildung kommt. Es heißt dort „6.1 … Die Tauwasserbildung ist vorübergehend und in kleinen Mengen an Fenstern sowie Pfosten-Riegel-Konstruktionen zulässig, falls die Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert und entsprechende Vorkehrungen zur Vermeidung eines Kontaktes mit angrenzenden empfindlichen Materialien getroffen werden.“
Bei der Planung eines Fenster- und Fassadensystems sind, in Bezug auf die Abdichtung, in Deutschland die Ausführungen der DIN 18545 „Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen. Anforderungen an Glasfalze und Verglasungssysteme“ [8] zu beachten. Je nach Anwendung sind spezielle Anforderungen an das Verglasungssystem, an den Einbau bzw. die Verklotzung und die Materialien für die Verglasung zu beachten. So sind zum Beispiel bei Brandschutzverglasungen genau die Vorgaben z. B. an die Art der Klötze nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung zu beachten. Die DIN 18361 [5] enthält den Teil C der Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen (ATV) der Verdingungsordnung für Bauleistungen (VOB) und definiert Mängel an der Vorleistung, bei denen der ausführende Verglasungsbetrieb Bedenken anmelden muss. Das sind u. a.:

  • unzureichende Festigkeit von Rahmen, Pfosten, Riegeln, Sprossen und Beschlägen, vor allem im Verhältnis zum Gewicht der Scheiben und unter den Klotzungsstellen
  • ungenügende Befestigung von Rahmen
  • Unebenheiten der Glasauflageflächen
  • Verglasungen mit gebogenen Scheiben, wenn die Glasfalzbreite nicht mindestens 20 mm größer als die Glasdicke ist
  • Verglasungssysteme mit freiem Glasfalzraum, wenn Öffnungen zum Dampfdruckausgleich fehlen oder diese ungenügend bemessen sind.

Nach [4] wird weiter beschrieben: Die Auflistung in VOB/C ATV DIN 18361 [5] kann insbesondere bei der Verwendung von Isolierglas nicht alle denkbaren Mängel an der Vorleistung umfassen, sondern enthält lediglich Leitsätze. Bei Verglasungssystemen ohne ausgefüllten Falzraum sind beispielsweise Bedenken geltend zu machen, wenn im unteren Falz nicht mindestens drei Öffnungen angebracht sind. Die Öffnung des Falzraums ist, für einen Dampfdruckausgleich, auch im oberen Bereich zu empfehlen. Bei Holzfenstern bis zu einer Flügelbreite von 1,2 m sind zwei Öffnungen mit der Größe 5 mm x 20 mm im unteren Bereich ausreichend. Bei Räumen mit Klimaanlage und ähnlichen Belastungen der Raumluft sind die Öffnungen auch oben anzubringen.

Des Weiteren sind Bedenken anzumelden, wenn die Dampfdruckausgleichöffnungen/ Entwässerungsöffnungen kleiner  sind als

  • 8 mm Ø bei Rundlöchern,
  • 8 mm × 8 mm bei quadratischen Öffnungen oder
  • 5 mm × 20 mm bei Schlitzen, deren Öffnungen im Eckbereich so angeordnet sind, dass sie bei ordnungsgemäßer Klotzung überdeckt werden.

Bedenken sind aber auch dann anzumelden, wenn

  • die Glasauflager nicht ausreichend dimensioniert und nicht richtig positioniert sind,
  • die Öffnungen nicht an der tiefsten Stelle des Glasfalzgrundes angeordnet sind,
  • am Glasfalzgrund vorhandene Stege im Öffnungsbereich nicht durchbrochen sind,
  • die Öffnungen nicht entgratet sind.

Die Verwendbarkeit von Systemen mit abweichenden Ausführungen und Detaillösungen sind durch den Systemgeber oder den Fenster-/Fassadenhersteller nachzuweisen. Beim Einbau von Glas ist vor allem die korrekte und fachlich fundierte Klotzung wesentlicher Bestandteil der Leistung. Nach [6] sind folgende Aspekte von wesentlicher Bedeutung, um durch die Verklotzung die Verglasungseinheit nicht zu beschädigen und eine dauerhafte Funktionsfähigkeit von Fenster, Tür und Fassade sicherzustellen:

  • Das Gewicht der Verglasungseinheiten ist im Rahmen so zu verteilen bzw. auszugleichen, dass der Rahmen die Verglasungseinheiten trägt und zusätzlich vorhersehbare Beanspruchungen aus z. B. Temperatur, Bedienung usw. aufgefangen werden, um Schädigungen der Glaskanten und des Randverbundes von Mehrscheiben-Isolierglas zu vermeiden.
  • Die Last ist über den Beschlag und dann in den Baukörper (z. B. Tragekonstruktion, Mauerwerk) abzuleiten, sodass die Funktionen der Fenster und Türen nicht gestört werden.
  • Der Rahmen ist unverändert in seiner richtigen Lage zu belassen.
  • Bei beweglichen Fenstersystemen, z. B. Dreh-Kipp-Flügeln, ist eine ungehemmte Gangbarkeit der Flügel sicherzustellen.
  • Es ist zu gewährleisten, dass die Glaskanten an keiner Stelle den Rahmen berühren.

Nach [6] muss das jeweilige System Fenster, Tür und Fassade so konstruiert und ausgeführt werden, dass die Dauerhaftigkeit der Verglasung sichergestellt wird. Es ist daher notwendig, dass u. a. die Profile und Glasauflager ausreichend tragfähig dimensioniert werden. Die Schlagregen- und Winddichtheit sind entsprechend der technischen Baubestimmungen auszuführen. Die grundsätzlichen Anforderungen sind in der Graphik dargestellt. Diese können je nach Gebäudenutzung (z. B. für Räume mit hoher Luftfeuchtigkeit) und je nach Klimazone (z. B. in Regionen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit) variieren und müssen entsprechend angepasst werden. So kann es z. B. notwendig sein, die Glashalteleisten nicht raumseitig, sondern außen anzubringen oder zusätzliche Öffnungen für den Dampfdruckausgleich vorzusehen.
Wichtig: Vor Beginn der Verglasungsarbeiten muss der Glasfalz, unabhängig von Rahmenmaterial und Konstruktion, in trockenem, staub- und fettfreiem Zustand sein. Derzeit sind die gültigen Regelwerke für den Einbau von Glas [4, 6, 7, 8] sowie die Verglasungsrichtlinien der Hersteller zu beachten. Die entsprechende europäische Norm ist bereits auf den Weg gebracht. Die DIN EN 12488 Glas im Bauwesen — Empfehlungen für die Verglasung — Verglasungsgrundlagen für vertikale und geneigte Verglasung [14] kann beim Beuth Verlag erworben werden. Auch die seit Jahrzehnten anerkannte Technische Richtlinie des Glaserhandwerks Nr. 3 – Klotzung von Verglasungseinheiten [6] wurde aktualisiert, alle neuen relevanten Erkenntnisse und Erfahrungen wurden integriert.

Zusammenfassung
Das heute verwendete 2-stufige System, das derzeit in rund 60 Prozent der Fälle als Dreifach-MIG ausgeführt wird, wird weiterhin seine Berechtigung im Einsatz in der Gebäudehülle haben. Die Kombinationen verschiedener Schichten und Materialien macht Glas zu einem multifunktionalen Bauprodukt, das als einziger Werkstoff die bauphysikalischen Anforderungen zusammen mit dem Wunsch nach viel Tageslicht im Gebäude erfüllen kann. Durch hochwertige Beschichtungen kann MIG die ästhetischen Anforderungen der Architekten Wirklichkeit werden lassen. Der Ruf nach Sicherheit lässt sich durch den Einsatz von Sicherheitssonderverglasungen beantworten.

Literatur

[1]    Gestalten mit Glas, 9. Auflage, 2014, Rainer W. Schmid, Karl Häuser, Steffen Schäfer, Michael Elstner, Interpane Glasindustrie AG
[2]    Bundesverband Flachglas, BF-Merkblatt 004/2008, Änderungsindex 3, - Mai 2016, „Kompass – Warme Kante“
[3]    Verglasungsregeln, Michael Elstner, Swantje Lunau, Lutz Wiegand, Glasbau 2015, 1. Auflage, Herausgegeben von Bernhard Weller und Silke Tasche, 2015 Ernst & Sohn GmbH & Co, KG, Published by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.
[4]    Bundesinnungsverband des Glaserhandwerks, BIV, Technische Regel Nr. 17 „Verglasen mit Isolierglas“, 7. Auflage 2010, Verlagsanstalt Handwerk
[5]    DIN 18361:2016-09: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Verglasungsarbeiten
[6]    Bundesinnungsverband des Glaserhandwerks, BIV, Technische Regel Nr. 3 „Klotzung von Verglasungseinheiten“, 7. Auflage 2009, Verlagsanstalt Handwerk
[7]    Lunau, S., Elstner, M., Wittwer, Dr. W.: „Leitfaden für fachgerechte und sichere Verglasung“, Gretsch-Unitas GmbH, 03/2012
[8]    Bundesverband Flachglas, BF-Merkblatt 002/2008 „Richtlinie zum Umgang mit Mehrscheiben-Isolierglas. Schwerpunkt: Transport, Lagerung und Einbau“
[9]    DIN 18545:2015-07: Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen - Anforderungen an Glasfalze und Verglasungssysteme
[10]    EN ISO 10077-1:2009 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten, Teil 1: Allgemeines, Berlin, Beuth Verlag GmbH
[11]    EN ISO 10077-2:2012 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten, Teil 2: Numerisches Verfahren für Rahmen, Berlin, Beuth Verlag GmbH
[12]    EN ISO 12631:2012 Wärmetechnisches Verhalten von Vorhangfassaden – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten, Beuth Verlag GmbH
[13]    DIN 4108-2:2013-02: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz
[14]    DIN EN 12488:2016-11: Glas im Bauwesen - Empfehlungen für die Verglasung - Verglasungsgrundlagen für vertikale und geneigte Verglasung; Deutsche Fassung EN 12488:2016.


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