Isolierglas

So ist Isolierglas aufgebaut

Aufbau von Isolierglas

Der Abstandhalter hält die Scheiben nach einem Fachbeitrag in der Zeitschrift GLASWELT auf dem richtigen Abstand und nimmt das Trocknungsmittel auf, das der bei der Herstellung eingeschlossenen Luft die Feuchte entzieht und später eindringenden Wasserdampf bindet, allerdings nur in begrenzter Menge.^[2] Abgedichtet wird heute zweistufig: Butyl bildet die erste Dichtstufe, für die zweite dienen Polysulfide, Polyurethane und in geringem Umfang Silikone, während früher einstufige Systeme aus Polysulfid verbreitet waren.^[2]

Mit Abstandhalter, Trocknungsmittel und zwei Dichtstufen erreicht ein Isolierglas nach dem Beitrag eine Lebensdauer von etwa 20 bis 30 Jahren, und nach dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF sollen die Dichtungen trotz mechanischer Lasten und Klimaeinflüssen 25 Jahre halten.^[2][3] Isolierglas ist nach dem Bundesverband Flachglas im Regelfall ein ausfachendes Element ohne tragende Funktion, das sein Eigengewicht und die äußeren Lasten an Rahmen oder Glashaltekonstruktion weitergibt.^[1] Ist nur der Randverbund am Ende, lässt sich beim Austausch von Fenstern und Türen oft die Scheibe allein ersetzen, solange der Rahmen intakt ist.

Zerbricht eine Isolierglasscheibe bei Sturm oder durch einen Stoß und regnet es durch die Öffnung herein, läuft das Wasser über Fensterbank und Boden bis an Steckdosen, Bodendosen und Leitungen unter dem Fenster. Bevor jemand mit festen Handschuhen Scherben aufsammelt, mit Eimer und Tuch an die Pfütze geht oder Folie vor das Loch klebt, schaltet er die Sicherung für Steckdosen und Leitungen dieses Zimmers aus, ein ausgeschalteter Wandschalter genügt dafür nicht. Hat auch der Verteilerkasten Wasser abbekommen, verlassen alle das Zimmer und holen Feuerwehr oder den örtlichen Netzbetreiber herbei, und wo am Fuß der Kellertreppe schon Wasser steht und weiter steigt, geht niemand hinunter.

Wenn Isolierglas blind wird

Weist der Randverbund Unregelmäßigkeiten auf oder steht er ständig unter erhöhtem Dampfdruck, steigt nach BauNetz Wissen die Wahrscheinlichkeit, dass Feuchte in den Scheibenzwischenraum gelangt.^[4] Sichtbar wird das, sobald das Trocknungsmittel gesättigt ist: Feuchte schlägt sich auf den Glasflächen im Zwischenraum nieder, bis hin zu großen Wasseransammlungen, und schon geringe Mengen können metallische Beschichtungen der Gläser verfärben.^[4] Läuft an alten Scheiben im Winter auf der Raumseite viel Wasser ab, entsteht unter dem Fenster dagegen leicht ein feuchter Fleck an der Wand.

Mit dem Kondensat zwischen den Scheiben ist die Lebensdauer des Isolierglases nach dem Fraunhofer LBF beendet, und während des Gebrauchs entweicht zugleich Füllgas durch die Dichtstoffe, ein Vorgang, der sich mit dem Feuchteeintritt überlagert.^[3] Als Ursachen undichter Randverbünde nennt BauNetz Wissen unter anderem unverträgliche Dichtstoffkombinationen, eine lückenhafte Primärdichtung aus Butyl an Stoßstellen sowie an Eck- und Längsverbindern der Abstandhalter und eine unzureichende Überdeckung des Abstandhalters mit Sekundärdichtstoff.^[4]

Häufig zeigt sich der Effekt nach BauNetz Wissen an alten Isolierverglasungen, deren Randverbund durch Alterung nachlässt, und auch bei modernen Dichtstoffen muss der Falzraum ausreichend belüftet sein, besonders in Sondersituationen wie Schwimmbädern.^[4] Bleibt der Falzraum dauerhaft nass, kann sich am Rahmen Schimmel bilden, und eine Schimmelsanierung muss dann auch die fehlende Belüftung beheben.

Druckwechsel im Scheibenzwischenraum

Schwankungen von Temperatur und Luftdruck erzeugen im Scheibenzwischenraum nach dem GLASWELT-Beitrag einen ständigen Wechsel von Unter- und Überdruck, der den Randverbund mechanisch belastet.^[2] Große Scheiben bauchen in ihrer biegeweichen Mitte aus oder ein, bei kleinen Formaten weitet sich dagegen der Randverbund selbst auf oder wird zusammengedrückt, und Wasserdampf und Gase wandern bevorzugt entlang der Grenzflächen zwischen Dichtstoff, Glas und Abstandhalter.^[2] Zerbricht bei einem Unwetter die Scheibe eines Dachfensters, ist das Dach nach dem Sturm undicht, bis die Öffnung abgedeckt ist.

Angetrieben wird diese Diffusion vom Unterschied der Partialdrücke der einzelnen Gase, darum entweicht Argon, während Stickstoff und Sauerstoff eindringen, und bei gasgefülltem Glas bildet die Grenzfläche zwischen Butyl und Glas die entscheidende Sperre.^[2] Unterbrechungen der Butylschnur, eine zu geringe Rückenüberdeckung des Abstandhalters, zu schnelles Verpressen des Butyls und gesteckte Ecken beschleunigen nach dem Beitrag den Gasverlust.^[2]

Ob eine Verformung des Randverbunds seine Durchlässigkeit erhöht und die Lebensdauer verkürzt, hat das Fraunhofer LBF in einem Forschungsvorhaben untersucht, und dafür wurden die Dichtstoffe mit Materialmodellen nachgebildet, um Verformungen unter Wind, Schnee, Eigengewicht und Klima zu berechnen.^[3] Die Primärdichtung aus Polyisobutylen baut ihre Spannungen danach innerhalb von etwa 30 Sekunden zu 90 Prozent ab und kann bei der Berechnung dieser Lasten vernachlässigt werden.^[3]

Normen für Mehrscheiben-Isolierglas

Die Dichtheit des Randverbunds wird nach BauNetz Wissen in Langzeitprüfungen nach DIN EN 1279-2 auf die Feuchtigkeitsaufnahme und nach DIN EN 1279-3 auf die Gasverlustrate geprüft, in der laufenden Fertigung mit Kurzprüfungen nach DIN EN 1279-6 zur werkseigenen Produktionskontrolle.^[4] Die europäische Normenreihe ersetzt die frühere DIN 1286, und Messgröße ist nach dem GLASWELT-Beitrag in beiden die Menge Wasserdampf, die das Trocknungsmittel während einer Klimawechsellagerung aufnimmt, die die Belastungen eines Glaslebens nachbildet.^[2]

Wie Transport, Lagerung und Einbau ablaufen müssen, damit der Randverbund dauerhaft dicht bleibt, beschreibt die Richtlinie des Bundesverbands Flachglas zum Umgang mit Mehrscheiben-Isolierglas nach EN 1279.^[1] Rechtsverbindlich wird sie, wenn der Hersteller oder Vertragspartner in seinen Geschäftsbedingungen auf sie Bezug nimmt oder sie für den Einzelfall vereinbart wird.^[1]

Lagerung, Einbau und Klotzung

Der Randverbund darf nach dem Merkblatt nicht beschädigt werden, und als schädigende Einflüsse gelten andauernde Wasserbildung auf dem Randverbund, UV-Strahlung, außerplanmäßige mechanische Spannungen, unverträgliche Materialien und extreme Temperaturen.^[1] Tageslicht darf im eingebauten Zustand nicht auf die Randbereiche fallen, sonst ist ein UV-beständiger Randverbund zu bestellen oder der Rand zu schützen, und gelagert wird Isolierglas nur senkrecht, gestapelt mit Zwischenlagen und im Freien vollständig abgedeckt.^[1]

Die Verglasungsklötze zwischen Glas und Rahmen sollen einen freien Falzraum lassen, damit Dampfdruckausgleich, Belüftung und Entwässerung funktionieren, und alle Scheiben eines Isolierglases sind nach den anerkannten Regeln der Technik zu klotzen.^[1] Die Durchbiegung des Randverbunds darf bei maximaler Last höchstens ein Zweihundertstel der Glaskantenlänge und nicht mehr als 15 mm betragen, und der Glasfalz wird zur Wetterseite belüftet, während Luft von der Raumseite möglichst nicht in den Falz gelangen soll.^[1]

Wie warm die innere Scheibe bleibt

Wie sich die Verglasung auf die raumseitige Scheibe auswirkt, rechnet die Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz für minus 5 °C außen und 20 °C innen vor: Ein altes Kunststofffenster mit Isolierverglasung aus zwei Scheiben mit Luft im Zwischenraum hat innen 11,8 °C, und Tauwasser bildet sich dort ab einer Raumluftfeuchte von 59 Prozent.^[5] Mit einer Zweifach-Wärmeschutzverglasung und einem Fenster-U-Wert von 1,3 W/(m²K) sind es 16,3 °C und 79 Prozent, mit Dreifachverglasung und 0,8 W/(m²K) 17,9 °C und 88 Prozent.^[5]

Am kühleren Glasrand zeigt sich Kondensat etwas früher, und für den Wärmeschutz des ganzen Fensters zählt der Uw-Wert aus Rahmen, Verglasung und Randverbund, während Angebote häufig nur den Ug-Wert der Verglasung nennen.^[5]

Ersatz der Verglasung nach dem Gebäudemodernisierungsgesetz

Wird in einem Wohngebäude nur die Verglasung oder ein verglaster Flügelrahmen ersetzt, liegt der Höchstwert für das neue Glas nach Anlage 7 des Gebäudemodernisierungsgesetzes bei 1,1 W/(m²K), bei Sonderverglasungen wie Schallschutzglas mit einem bewerteten Schalldämmmaß ab 40 dB oder Brandschutzglas 1,6 W/(m²K).^[6] Nach § 36 entfällt das, wenn der Tausch höchstens ein Zehntel der Fläche der Bauteilgruppe betrifft, zu der neben Fenstern auch Fenstertüren, Dachflächenfenster, Glasdächer, Außentüren und Vorhangfassaden gehören.^[6]

Die Anforderung entfällt, wenn der vorhandene Rahmen die vorgeschriebene Verglasung nicht aufnehmen kann, und ist die Glasdicke aus technischen Gründen begrenzt, genügt eine Verglasung mit höchstens 1,3 W/(m²K).^[6] Bei Kasten- und Verbundfenstern gilt die Anforderung als erfüllt, wenn eine Glastafel mit infrarotreflektierender Beschichtung und einer Emissivität von höchstens 0,2 eingebaut wird.^[6]

Nässe am Fenster zuordnen

Beschlägt eine Scheibe innen, liegt es an Raumluftfeuchte und Oberflächentemperatur, trübt sie zwischen den Scheiben ein, ist der Randverbund undicht, und läuft Wasser in Laibung oder Brüstung, kommt ein undichter Anschluss oder eine Leitung in Frage. Wir messen Raumluftfeuchte und Oberflächentemperaturen an Glas, Rahmen und Wand und die Feuchte in Laibung und Brüstung, und so lässt sich eingrenzen, woher die Nässe stammt.

Eine blinde Scheibe wird gegen neues Isolierglas getauscht, und sind auch Rahmen und Flügel morsch oder verzogen, lohnt eher ein neues Fenster. Nach einem Glasbruch mit hereingeregnetem Wasser trocknen wir Boden und Wand unter dem Fenster, bevor Bodenbelag oder Tapete erneuert werden.