Sicherheitsanwendungen für Glas und Kunststoffe

Moderne Architektur, gutes Design und hohe Sicherheitsanforderungen müssen kein Widerspruch sein. Das beweisen moderne Werkstoffe wie Verbundgläser, Folien, Kunststoffe und glasähnliche Produkte. Die Industrie hat seit Jahren moderne Glasarten, Verbundwerkstoffe und Folien entwickelt, die höchsten Sicherheitsanforderungen gerecht werden und dennoch gestalterische Vielfalt und Ästhetik ermöglichen. GIT-SICHERHEIT.de zeigt, was der Markt bietet und wie man Glas und glasähnliche Materialien für unterschiedliche Sicherheitsanwendungen einsetzen kann.

Vielseitig + transparent
Glas ist extrem vielseitig, ob als optisches Glas, vielfältiges Architekturglas, zum dauerhaften Schutz sensibler Elektronik, in der Solartechnik, für Herde, Kühlgeräte, Spül- und Waschmaschinen, im Bereich Küche und Wohnen, für Hausgeräte, pharmazeutischer Primärpackmittel u. v. a. m. Durch Glas erzeugt man Transparenz, Farbtöne, beeinflusst Akustik, Wärmedämmung, Sonnenschutz und nicht zuletzt die Sicherheit. Die Anwendungsvielfalt zeigt sich auch bei den Materialeigenschaften der sog. Sicherheitsgläser und Kunststoffe, wie Einscheiben-Sicherheitsglas, Verbund-Sicherheitsglas oder geprüfte Sicherheitsfolien.

ESG + Unfallschutz
Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) ist ein Spiegel- oder Spiegelrohglas, welches erhöhte Temperaturwechselbeständigkeit aufweist. Zudem verfügt es über eine erhöhte Schlag- und Stoßfestigkeit sowie über eine erhöhte Biegebruchfestigkeit. Einscheiben-Sicherheitsglas ist thermisch (nach DIN 12150-1) oder chemisch vorgespanntes Glas. Die Vorspannung entsteht in Floatglas durch besonders intensives Kühlen des rot glühenden Glases mittels beidseitig blasender Luftdüsen während des Abkühlens auf Raumtemperatur. Es ist elastischer und deutlich widerstandsfähiger gegen Biegebelastungen. Das Einscheiben-Sicherheitsglas lässt sich so als Konstruktionsbauteil verwenden. Im Falle eines Glasscheibenbruchs löst sich die komplette Glasscheibe in kleine Glasbruchstücke (verletzungshemmende Krümelbildung) auf, welche zum Großteil mehr oder weniger lose zusammenhängen. Aus diesem Grund werden ernsthafte Verletzungen vermindert.

VG + Verletzungsschutz
Verbundglas (VG) nach DIN EN ISO 12543-3 ist ein Flachglas, das aus mindestens zwei Schichten Glas besteht. Diese Glasscheiben werden fest miteinander verbunden - meist durch speziellen Gießharz oder eine hochreißfeste, zähelastische, thermoplastische Verbundfolie aus PVB (Polyvinylbutyral). Haupt-Anwendungsgebiete sind Frontscheiben von Flugzeugen, Schienen- und Straßenfahrzeugen sowie im Baubereich als Überkopfverglasung oder absturzsichernde Verglasung. Die bei den meisten Anwendungen im Bau- und Fahrzeugbereich zum Einsatz kommende Verbundfolie besteht aus Polyvinylbutyral (PVB). Andere gebräuchliche Zwischenschichtmaterialien sind Ethylenvinylacetat (EVA), Polyarcylat (PA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan (PUR) etc. Diese Materialen erhöhen durch ihre besonderen Eigenschaften den Verletzungsschutz erheblich.

VSG + kombinierte Vorteile
Verbund-Sicherheitsglas (VSG) nach DIN EN ISO 12543-2 ist ein Flachglas, das aus mehreren Schichten Glas (Floatglas, Einscheibensicherheitsglas, teilvorgespanntes Glas oder Kombinationen daraus) und Kunststofffolien, z. B. aus PVB (Polyvinylbutyral), EVA (Ethylenvinylacetat), oder PA (Polyacrylat), hergestellt wird. Es können auch transparente Kunststoffscheiben eingesetzt werden, ebenso kommen auch andere Zwischenschichten wie bspw. Gießharze zum Einsatz. VSG gibt es je nach Anforderung in unterschiedlichen Kombinationen mit Floatglas, Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG, das ist thermisch vorgespanntes Glas), teilvorgespanntem Glas und chemisch gehärtetem Glas, die die Vorteile der unterschiedlichen Glasarten miteinander kombinieren. Variiert werden Scheibenzahl, Scheibendicke und Folienstärke - je nach Anforderungen an das Material. In der Architektur ist Verbund-Sicherheitsglas bei Überkopfverglasungen, Glasdächern, Brüstungsverglasung (absturzsicheren Verglasung) und begehbarem Glas vorgeschrieben. Hier erhält VSG seine hohe Sicherheit im Allgemeinen durch die reißfeste PVB-Schicht und deren Haftwirkung: Bei einer mechanischen Überlastung (z. B. Schlag oder Stoß) bricht das Glas zwar, aber die Bruchstücke haften an der PVB-Folie. Dadurch besteht eine Resttragfähigkeit, die Splitterbindung verringert gleichzeitig die Verletzungsgefahr.

Widerstandsklassen +Angriffshemmungen
Glas, Verbund-Sicherheitsglas, Folien oder Polycarbonat-Kunststoffe werden nach DIN EN 356, 1063 und 13541 in unterschiedlichen Widerstandsklassen eingeteilt:

• P2A-P5A= durchwurfhemmende Verglasung (bisher A1-3) (DIN EN 356)
• P6B-P8B= durchbruchhemmende Verglasung (bisher B1-3) (DIN EN 356)
• BR2-BR7/SG1-2= durchschusshemmende Verglasung (bisher C1-5) (DIN EN 1063)
• ER1-ER4= sprengwirkungshemmende Verglasung (bisher D1-3) (DIN EN 13541)

Die Anforderungen an Verglasungen nach DIN 52290 (ersetzt durch DIN EN 356) entsprechen nur in Teilen der VdS-Zertifizierung 2163 (EH 1-EH 3, Näheres dazu unter www.vds.de). Das bedeutet für die Anwender, dass Glas und glasähnliche Materialien genau definierte Angriffssituationen bestehen müssen. Diese Eigenschaften werden beim VSG durch spezielle Herstellungsverfahren erreicht. Die Scheiben und Folien werden im Reinraum aufeinandergelegt. Anschließend werden sie unter Druck (z. B. durch Vakuumsack oder Walzen) und hoher Temperatur zum Vorverbund zusammengefügt. Im Autoklaven werden Glas und Folie unter Hitze mit hohem Druck zu einer unlösbaren Einheit verschmolzen. Die eingearbeiteten Folien sind im Regelfall nach dem Verbinden durchsichtig. Mit mattweißen, farbigen oder bedruckten Folien lassen sich besondere Effekte erzielen. Ebenso können Funktionen wie Heizung und Sonnenschutz in die Folien integriert werden. Dies können sowohl Folien sein, die den Verbund herstellen, als auch Folien mit ausschließlich optischer oder technischer Funktion, die durch zusätzliche Folien mit dem Glas verbunden werden.

Sicherheitsfolien +Sicherheitskunststoffe
Verbund-Sicherheitsgläser lassen sich oft nur bei Neubauten in dafür vorgesehene Fensterprofile einsetzen. Ein nachträglicher Einbau von Sicherheitsverglasung in bestehende Fenster ist aufgrund der hohen Glasstärke und des hohen Gewichtes in der Regel nicht möglich. Technisch und wirtschaftlich ideale Lösungen bieten spezielle Sicherheitsfolien. Sie werden nachträglich von innen auf die bestehende Verglasung aufgebracht und können z. B. die Eigenschaften des normalen Einfach- oder Isolierglases in Verbundsicherheitsglas der Widerstandsklasse A1 nach DIN 52 290 bzw. P2A nach EN 356 umwandeln. Im Falle eines Angriffs bricht das Glas, wird aber durch die extrem zähelastische Folie vollflächig gebunden. Mit derartigen glasklaren Sicherheitsfolien aufgerüstete Gläser bieten wirksamen Schutz gegen Blitzeinbrüche, Sabotage und Vandalismus sowie gegen Beschuss und Sprengstoffanschläge. Zusätzlich können solche getesteten Spezialfolien auf Wunsch auch mit Sicht- und Sonnenschutz ausgestattet sein. Schmierereien an Glasflächen lassen sich mit einer Anti-Graffiti-Folie vermeiden. Sie schützt die Oberflächen vor Kratzern und unerwünschten Farbschmierereien.

Problemlos + nachträglich

Für einen effektiven Unfallschutz durch Splitterbindung oder für mehr Sicherheit und Einbruchschutz durch Durchwurfhemmung können Folien eingesetzt werden. GIT SICHERHEIT fragt dazu Herrn Winfried Brux, Geschäftsführer der Firma Bruxsafol Folien GmbH in Hammelburg zu den Vorteilen von Folien. Er erklärt dazu: „Nachträglich beschichtete Scheiben erhalten Eigenschaften, die mit denen von Sicherheitsgläsern vergleichbar sind. Das spezielle Klebesystem hat eine extrem hohe Haftung am Glas. Die Reißdehnung der PET-Folien ist derart groß, dass ein enormer Teil der auftreffenden Angriffsenergie von der Folie absorbiert werden kann. Das Verletzungsrisiko durch Glassplitter wird um ein Vielfaches verringert.
Angriffen (z. B. geworfenen Gegenständen) wird ein deutlich höherer Widerstand entgegengesetzt. Vorteile bei fachgerechtem Einbau sind:

• Die Bruchsicherheit des Glases wird massiv erhöht.
• Der unmittelbare Zugang zum Gebäude bleibt verwehrt.
• Das hitzebedingte Brechen der Scheiben wird im Brandfall verzögert, die Ausbreitung eines Brandes kann verlangsamt werden.
• Keine Ausbau- oder Umbaumaßnahmen erforderlich.
• Möglichkeit zur kostengünstigen Nachrüstung von Fenstern."

Brandschutz + Glas
Brandschutz-Glas wird zur Herstellung von Brandschutzsystemen der Feuerwiderstandsklassen F und G verwendet. F-Gläser unterscheiden sich von G-Gläsern im Allgemeinen dadurch, dass sie neben der Standfestigkeit gegenüber Feuer und Flammenwurf auch die Wärmeleitung, Konvektion (Ausbreitung von Wärme oder Elektrizität durch die Bewegung der warmen bzw. geladenen Teilchen) und Strahlung einschränken. Brandschutzfensterglas muss alle an die raumabschließenden Wände der entsprechenden Feuerwiderstandsklassen gestellten Anforderungen erfüllen (nach DIN 4102, Teil 2 und 5, sowie DIN 4102, T 13). Brandschutzgläser werden nach EN 1363-1 geprüft und sind je nach Aufbau entsprechend EN 13501 für den definierten Feuerwiderstand klassifiziert. Die Fertigung unterliegt umfangreichen Kontrollen. Diese gesetzlichen Bestimmungen stellen an den Brandschutz sehr hohe Anforderungen. Dies betrifft sowohl die Verarbeitung und Funktionalität als auch die Ästhetik. Namhafte Hersteller bieten für die moderne Architektur geprüfte technische Spezialgläser in Kombination mit den erforderlichen Brandschutzanforderungen. Die Verglasungen sind in die Feuerwiderstandsklassen F 30, F 60, F 90, F 120 und G 30, G 60, G 90, G 120 eingeteilt. Die Zahlen nach den Buchstaben F und G geben die Feuerwiderstandsdauer in Minuten an. Das Brandschutzglas der Klasse F besteht aus zwei vorgespannten Gläsern (ESG) mit einer Stärke von ca. 0,6 cm. Bei „normalem" Isolierglas befindet sich im Zwischenraum der beiden Gläser Luft. Bei Brandschutzglas wird die dazwischenliegende Luft durch eine organische, wasserhaltige Substanz (Gel) ersetzt. Sollte es zu einem Brand kommen, springt die dem Brandherd zugewendete Scheibe, und das Gel kompensiert durch die Abgabe von Wasser die Brandwärme. Durch den Verbrennungsvorgang an der Oberfläche der Brandschutzschicht verfärbt sich das Glas und ist so strahlungsundurchlässig. Brandschutzfenster der Klasse F werden vornehmlich im Außenbereich von Gebäuden eingesetzt. Hingegen werden G-Gläser meist im Innenbereich von Gebäuden verbaut. Seit diesem Jahr gibt es nun die neuen Feuerwiderstandsklassen, und viele Firmen stellen sich nun auf die neue DIN EN 13501-1 ein.

Fassaden gestalten + sichern
Kann man Ästhetik und Sicherheit miteinander verbinden? GIT SICHERHEIT fragt dazu Günter Rüb, Technischer Geschäftsführer der Firma Sommer Fassadensysteme - Stahlbau - Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG aus Döhlau bei Hof/Saale, einen führenden Hersteller im Bereich der Gebäudesicherheit: „Wir haben unser Unternehmen fokussiert auf die Bereiche ‚Design & Security‘. Unsere Lösungsvielfalt und Innovationskraft überzeugt Architekten, Planer und Bauherren. Mit modular aufgebauten Fenster-, Fassaden- und Türsystemen stellen wir uns den immer wieder wechselnden Ansprüchen an Ästhetik und Sicherheit. Ob anspruchsvolle Außenfassade, Brandschutz oder höchste Sicherheit gegen Sprengung und vieles mehr - hier finden Sie gemeinsam mit unseren Partnern realisierte Lösungen. Unser multifunktionales System Sommer-Multitherm für Stahlfassaden- und Dachkonstruktionen kombiniert anspruchsvolle Gestaltung mit Sicherheit der verschiedensten Anforderungen (z. B. Brandschutz mit Sprenghemmung; Normalverglasung mit Funktionsverglasung u. v. m.) in einheitlicher Optik."

Ästhetisch + schützend
Gläser und Kunststoffe können vor Unfällen, Vandalismus, Einbruch, Schüsse, Brand und/oder Explosionen schützen. Das Angebot der Industrie ist vielfältig und ganz den Kundenbedürfnissen angepasst. Außerdem gibt es noch viele andere Eigenschaften von Gläsern und Folien, wie z. B. schmutzabweisend, selbstreinigend, wärme-, kälte- oder schallisolierend, mit Alarmfunktion oder vor Lauschangriffe schützend. All diese modernen Materialien sind aber auch ein gestalterisches Element und spielen in der Architektur eine wichtige Rolle. Gläser und Kunststoffe sind inte­griert in Fenster-, Tür- und Fassadensysteme, in Bedachungen, Fußböden, Geländer und Brandabschnitte. Durch ihre speziellen Herstellungsverfahren und Materialeigenschaften können Gläser und Kunststoffe unterschiedlichsten ästhetischen Wünschen und höchsten Sicherheitsanforderungen gerecht werden.