Mehrscheiben-Isoliergläser

Produktgruppeninformation

Begriffsdefinition

Mehrscheiben-Isolierglas ist eine Verglasungseinheit, hergestellt aus zwei oder mehreren Glasscheiben, die jeweils durch einen abgeschlossenen Scheibenzwischenraum (SZR) getrennt sind, zusammengefasst durch einen Randverbund, der die Einheit gegen die Luftatmosphäre luftdicht verschließt.
Das Prinzip der Isolierglaseinheit beruht auf der Tatsache, dass unbewegte Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter ist. Somit bildet das zwischen den Scheiben eingeschlossene Luftpolster eine gute Wärmeisolierschicht.
Dadurch wird zum einen der Energieverlust durch das Fenster verringert, zum anderen ermöglichen Mehrscheiben-Isoliergläser aufgrund der geminderten Auskühlung der rauminnenseitigen Scheibe eine Absenkung der Raumtemperatur.

Mögliche Ausgangs-Glaserzeugnisse für Mehrscheiben-Isoliergläser:
Basisgläser / Floatglas, Gussglas
Farbige Gläser, mit farbigen Ornamentgläsern wegen Gefahr von Glasbruch durch übermäßige Druckerhöhungen nicht empfohlen.
Einfachgläser mit Beschichtungen
Vorgespannte Gläser
Verbundgläser

Wesentliche Bestandteile

Die wesentlichen Bestandteile von Mehrscheiben-Isoliergläsern entsprechen denen von Floatglas und Gussglas. Zur Färbung oder Beschichtung der Gläser werden in der Regel Metalloxide verwendet. Die Zwischenschicht für Verbundgläser kann aus PVB-Folien, Gießharz oder Alkali-Silikat-Gel bestehen. Für die Herstellung von Mehrscheiben-Isoliergläsern kommen die Materialien für den Abstandhalter, Dichtungen und den Scheibenzwischenraum dazu.
Durch Beschichtungen der Scheiben oder Füllung des Scheibenzwischenraumes (SZR) mit Gasen können die Eigenschaften von Mehrscheiben-Isoliergläsern beeinflusst werden. Die daraus resultierenden spezifischen Eigenschaften der Mehrscheiben-Isoliergläser werden unter Isoliergläser mit Beschichtungen bzw. Isoliergläser mit Gasfüllungen beschrieben.

Charakteristik

Scheibenzwischenraum (SZR):
Um zu vermeiden, dass sich im SZR Kondenswasser an der kalten Außenscheibe bildet, muss die eingeschlossene Luft trocken / entfeuchtet sein. Der SZR kann auch mit anderen Gasen gefüllt sein.

siehe Isoliergläser mit Gasfüllungen

Scheibenabstand:
Je nach Scheibenabstand ergeben sich verschiedene Werte für den Wärmedurchlasswiderstand der Luftschicht im SZR. Der Minimalwert wird bei ca. 15mm erreicht. Hier liegt das Optimum zwischen Wärmeleitung, die mit größerem SZR abnimmt, und Konvektion (= Luftbewegung, Energiefluss), die mit größerem Abstand zunimmt und die Wärmedämmung wieder verschlechtert.

Der Ug-Wert von Verbundfenstern liegt u.a. auch wegen des Scheibenabstandes von > 25mm durch erhöhte Konvektion über den Werten der Isolierverglasung. Bei > 50mm wird der Wert wieder unterschritten. Aus diesem Grund weisen Kastenfenster etwas geringere Wärmeduchgangskoeffizienten auf.

Durch die Aufteilung des SZR (z.B. Dreischeiben-Isolierglas, Folie mit zusätzlichem Sonnenschutz) kann die Konvektion unterbrochen und damit der Energietransport reduziert werden. Die Temperaturdifferenz der aneinander grenzenden Scheiben wird reduziert, da die innere warme Scheibe nur mit der Zwischenscheibe und nicht mit der kalten Außenscheibe im Strahlungsaustausch steht. Wegen der reduzierten Verluste wärmt sich die mittlere Scheibe bei Sonnenstrahlung sehr stark auf und wird i.d.R vorgespannt (siehe Vorgespannte Gläser), um einen Bruch zu verhindern.

Randverbund:
Der Randverbund soll die Scheiben dauerhaft verbinden und eine dampfdichte Sperre bilden, die auf viele Jahre eine Nachdiffusion von Wasserdampf verhindern muss.

Er soll außerdem natürliche Volumenänderungen der Luft im SZR durch Kälte und Wärme elastisch ausgleichen und über die Zeit beständig gegen chemische Einwirkung aus der Atmosphäre und gegen Licht, besonders UV-Strahlen, sein. Diese Eigenschaften müssen in einem weiten Temperaturbereich von etwa -40°C bis +100°C erhalten bleiben.
Die Randverbindung der Einzelscheiben wird heute fast ausschließlich im Klebeverfahren hergestellt. Die früheren Verbindungen von zwei Scheiben mit eingelötetem Bleisteg und dem Zusammenschmelzen der beiden Glasscheiben (= starrer Ganzglasrandverbund) sind überholt. Bleistegverbindungen werden nicht mehr hergestellt.

Beim geklebten Verbund ist der Abstandhalterrahmen (= Spacer) i.d.R. aus Aluminium oder verzinktem Stahl (inzwischen auch Edelstahl bzw. Kunststoff → Wärmebrücke). Er ist hohl, zum SZR hin perforiert und mit einem Trockenmittel (Adsorptionsmaterial) gefüllt, das der bei der Herstellung eingeschlossenen Luft die Restfeuchte entzieht. Der Taupunkt im SZR sinkt damit auf unter -60°C. Das Trockenmittel muss außerdem so ausgelegt sein, dass es bei witterungsbedingten Temperaturschwankungen ein Beschlagen der Scheiben an den innenliegenden Flächen verhindert.
Gebräuchlich ist heute die zweifache Dichtung, die aus einer dauerelastischen Klebung zwischen Abstandhalterrahmen und Scheibe und einer 3 - 4 mm starken Randversiegelung über dem Abstandhalter besteht.

Randverbund als Wärmebrücke:
Für die Verbesserung der Wärmeschutzeigenschaften von Fenstern gibt es heute noch Entwicklungsspielräume im Bereich der Fensterrahmen, der Ausführung des Bauanschlusses, der Scheibenzwischenräume und im Bereich des Isolierglasrandverbundes.

Der Randverbund stellt im Hinblick auf die zunehmende Verbesserung der k-Werte von Isolierglas eine Wärmebrücke beachtlicher Länge dar und trägt über Wärmeleitung zum Wärmetransport bei. Der k-Wert der Glasfläche wird dadurch im Randbereich der Scheibe nicht erreicht.
In linear gelagerten Verglasungen wird dieser Effekt über die Dämmwirkung des Fensterrahmens, der über den Randverbund greift, reduziert. Bei kleinformatigen Fenstern (hoher Randanteil im Verhältnis zur Fläche) spielt er dabei eine größere Rolle als bei großformatigen. Bei punktgehaltenen Fassaden wirkt sich die Wärmebrücke in der Verglasungsbilanz am stärksten aus.

Edelstahlprofil als Abstandhalter:
Edelstahl ist das Metall mit der geringsten Wärmeleitzahl. Seine Wärmeleitfähigkeit ist ca. 13 mal geringer als die von Aluminium. Das Edelstahlprofil ist äußerst dünnwandig und könnte zu Stabilitätsproblemen im Randverbundbereich führen. Nach Herstellerangabe Reduzierung des linearen k-Werts um 25 - 40% i.Vgl. zu Aluminiumabstandhaltern.

Abstandhalter aus modifiziertem Polycarbonat:
Die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs ist ca. 1000 mal geringer als die von Aluminium. In das Kunststoffprofil ist eine hauchdünne Edelstahlfolie als Diffusionssperre eingebettet. Nach Herstellerangabe Reduzierung des linearen k-Werts um ca. 50 - 60% i.Vgl. zu Aluminiumabstandhaltern.

Butylrandverbund (sog. 'weicher Rand'):
Das Butyl mit dem eingearbeiteten Adsorptionsmaterial wird heiß in den Randbereich eingespritzt. Auf dem Rücken wird von außen die zweite Dampfsperre aufgebracht. Der Randverbund ist grundsätzlich schwarzgefärbt. Die Stabilität im Rand wird durch den Dichtstoff erbracht.

Weiterführende Literatur + Informationen zum Thema Wärmebrücken und Randverbund über den Arbeitskreis ‚Warme Kante’ beim Bundesverband Flachglas e.V. :
BF-Merkblatt 004/2008 Kompass ‚Warme Kante’ für Fenster (Download)

Lieferzustand

2- oder 3-Scheiben-Isolierglas  
Elementdicken d [mm]: zweischeibig: 20 – 32
dreischeibig: 36
Max. Fläche [m²]: 3,40 bei Glasdicke 4/4
8,00 bei Glasdicke 8/8
Max. Produktionsabmessungen [m]: 3,0 x 5,0

Die max. mögliche Abmessung ist letztendlich abhängig von der jeweiligen Glasdicke und von der Glasart (Float, ESG, VSG). Isoliergläser mit thermisch verbessertem Randverbund aus Kunststoff oder Edelstahl sind oft nur in kleineren Formaten erhältlich.
Anm. Die angegebenen Werte gelten beispielhaft und können herstellerbedingt differieren

Mehrscheiben-Isoliergläser
Mehrscheiben-Isoliergläser

Planungs- und Ausschreibungshilfen

Grundsätzliches

WECOBIS informiert produktneutral. An dieser Stelle soll der Nutzer jedoch eine Hilfestellung dazu erhalten, ob sich Produkte innerhalb einer Produktgruppe gegenüber anderen hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz auszeichnen.
Damit wird keine Aussage über die technischen Einsatzmöglichkeiten der jeweiligen Produkte getroffen.

Derzeit finden sich neben produktgruppenspezifischen Informationen Hinweise und wichtige Links zum Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), zu UBA-Ausschreibungsempfehlungen, Umweltdeklarationen und REACH.
Der Bereich Planungs- und Ausschreibungshilfen soll kontinuierlich weiterentwickelt und auf die Bedürfnisse der Planer abgestimmt werden.

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) / Kriterium 1.1.6

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes ganzheitliches quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, nach dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. (detaillierte Informationen siehe www.nachhaltigesbauen.de).

Das BNB-Kriterium 1.1.6 befasst sich dabei mit den Risiken für die lokale Umwelt.

Einordnung der Mehrscheiben-Isoliergläser:

Für Baugläser selbst bestehen derzeit keine Anforderungen zur Erfüllung der Einzelkriterien von BNB-Kriterium 1.1.6.

Hinweis:
Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und des genannten Kriteriums erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z.B. eingebaute Menge).

UBA-Ausschreibungsempfehlungen

Auf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) findet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“, u.a. mit Informationen und Ausschreibungsempfehlungen zu einzelnen Bauproduktgruppen.

Für Mehrscheiben-Isoliergläser finden sich dort derzeit (Stand 06/ 2013) noch keine Informationen.

Zeichen / Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz (z.B. Blauer Engel, Giscode)

Unter dem Reiter Zeichen & Deklarationen finden sich eine Übersichtstabelle, weiterführende Informationen und Links zu Zeichen und Labels, die diese Produktgruppe betreffen können. Auch damit lassen sich Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz feststellen.

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden. Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen.

Allerdings müssen seit 01.07.2013 zumindest SVHC (> 0,1 Massen-%) in allen Bauprodukten (Gemische und Erzeugnisse), die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen, über die sog. Leistungserklärung, die zusätzlich zur CE-Kennzeichnung erstellt wird und dem Bauprodukt beigefügt ist, gekennzeichnet sein.

Bauprodukte aus Glas werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Materialökologische Vorgaben

In einigen Städten oder Regionen gibt es materialökologische Vorgaben, die bei Projekten der öffentlichen Hand in Planung und Ausschreibung berücksichtigt werden müssen. Künftig sollen an dieser Stelle Hinweise auf solche mögliche Vorgaben oder Kriterien innerhalb der jeweiligen Produktgruppe erfolgen. Eine diesbezügliche Ergänzung ist für das 1. Halbjahr 2014 geplant.

TIPP: Die Plattform baubook (www.baubook.info/oea) bietet eine Sammlung von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden (u.a „ÖkoKauf Wien“, Vorarlberger Servicepakt „Nachhaltig: Bauen in der Gemeinde“). In vielen Fällen können die Nachweise über den Blauen Engel, das Österreichische Umweltzeichen, das natureplus Qualitätszeichen (s. auch Reiter Zeichen & Deklarationen) oder das Sicherheitsdatenblatt erfolgen. Der Besuch der Website ist daher auch für Nutzer in Deutschland sehr interessant und die Verwendung der Kriterien auch in Deutschland möglich

Mehrscheiben-Isoliergläser

Umweltdeklarationen

Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Mehrscheiben-IsoliergläserStand
06/ 2013
Internet-Adresse
     
Umweltzeichen (Blauer Engel) - http://www.blauer-engel.de/
EU-Umweltzeichen (Blume) - http://www.eco-label.com/
Österreichisches Umweltzeichen - http://www.umweltzeichen.at/
GISBAU Produkt-Code - http://www.wingis-online.de/wingisonline/

Gütezeichen RAL-GZ

+ http://www.ral.de/
natureplus-Qualitätszeichen - http://www.natureplus.org/
Zeichen / Labels aus Programmen für spezielle Produktgruppen:
FSC-Siegel ./. http://www.fsc-deutschland.de/
Emicode ./. http://www.emicode.com/
GUT-Signet ./. http://www.gut-ev.org/
+ Zeichen / Label für diese Produktgruppe vorhanden
- Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht vorhanden
./. Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant
x Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen

Die VERBRAUCHER INITIATIVE e.V. betreibt ein Internet-Portal mit umfangreicher Label-Datenbank (www.label-online.de). Die Label werden dort beschrieben und anhand von Kriterien hinsichtlich Nachhaltigkeit (umweltgerecht, sozial verträglich, gesundheitlich unbedenklich) bewertet.

RAL-Gütezeichen Mehrscheiben-Isolierglas RAL-GZ 520
Das RAL-Gütezeichen kennzeichnet Mehrscheiben-Isoliergläser, die die in den Güte- und Prüfbestimmungen festgelegten Standards (z.B. Anforderungen an das Glas, Abstandhalter, Dichtstoffe, Kantenschutz usw.) erfüllen. Das Gütezeichen steht für die geprüfte Qualität und Sicherheit von Mehrscheiben-Isoliergläsern. Damit steht die Erfüllung von technischen Eigenschaften der Produkte im Vordergrund der Kennzeichnung und nicht deren Umwelt- und Gesundheitsrelevanz. Verwaltet und vergeben wird das Gütezeichen durch die Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas e.V., ein Zusammenschluss aus Herstellern von Mehrscheiben-Isoliergläsern. Damit sind Zeichengeber und Zeichennehmer identisch.
Weitere Informationen zum Gütezeichen

Umweltproduktdeklarationen

Für Produkte mit Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) liegen umfassende Informationen zu wichtigen Umweltwirkungen wie z. B. Ressourcenverbrauch, globaler Treibhauseffekt, Ozonabbau oder Versauerung von Böden und Gewässern vor (genaue Erläuterungen siehe Lexikon und Textteil „Umweltproduktdeklarationen“). Diese bilden die Datengrundlage für die ökologische Gebäudebewertung.

Mehrscheiben-IsolierglasStand
06/ 2013
Download
     
PCR-Dokument1 +

PCR Flachglas im Bauwesen nach EN 15804

Branchen-EPD1 (+)2 ift Rosenheim2
+ für diese Produktgruppe vorhanden
- für diese Produktgruppe nicht vorhanden

1 WECOBIS informiert produktneutral. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle sofern vorhanden nur auf PCR-Dokumente (Produktgruppenregeln) und Branchen-EPDs verwiesen. Dies schließt nicht aus, dass für einzelne Produkte EPDs vorliegen können. Weitere Informationen und Downloads finden sich z.B. auf den Seiten des IBU Institut Bauen und Umwelt e.V.. Neue PCRs nach EN 15804 können dort allerdings nur noch über ein anmeldepflichtiges Datenbanksystem des IBU eingesehen werden. → auch Lexikon Umweltproduktdeklaration

2 Im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)  und unterstützt durch verschiedene Verbände wurde ein Forschungsvorhaben „EPD ́s für transparente Bauteile“ (Aktenzeichen: SF – 10.08.18.7-09.21/II3-F20-09-1-067)gefördert. Dabei wurden Muster-EPDs auf der Basis durchschnittlicher Branchenkenndaten u.a. für  Flachglas, Einscheiben- und Verbundsicherheitsglas sowie Mehrscheiben-Isolierglas entwickelt. Forschungsstellen waren neben dem ift Rosenheim das IBU Institut Bauen und Umwelt e.V. sowie die PE International AG. Der Abschlussbericht kann kostenpflichtig beim ift Rosenheim Literaturshop bestellt werden. Die erstellten Muster-EPDs sind ebenfalls nicht kostenfrei zugänglich. Sie sollen Glasverarbeitern die Möglichkeit bieten, mit vertretbarem Aufwand produkt- bzw. firmenspezifische EPDs erstellen zu lassen.

Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Ökobau.dat ist ein Baustein des Informationsportals Nachhaltiges Bauen in der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten und enthält Datensätze mit Umweltindikatoren von Bauprodukten. Die in der Ökobau.dat beschriebenen Umweltindikatoren bilden die Grundlage der im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) vorgeschriebenen Berechnung von Ökobilanzen auf Gebäudeebene. Der hierfür betrachtete Lebenszyklus eines Bauproduktes gliedert sich in die Herstellung und die Nachnutzungsphase. Die Bewertung basiert auf Indikatoren der

  • Sachbilanz / Input (PEIr, PEInr, Sekundärbrennstoffe, Wassernutzung)
  • Sachbilanz / Output (Abraum, Hausmüll/Gewerbeabfälle, Sonderabfälle)
  • Wirkbilanz (ADP, EP, ODP, POCP, GWP, AP)

Diese umfangreiche Sammlung verifizierter Daten steht unter http://www.nachhaltigesbauen.de/oekobaudat/ zur Ansicht zur Verfügung.
Datensätze zu Mehrscheiben-Isoliergläsern siehe → 7. Komponenten von Fenstern und Vorhangfassaden / 7.2 Füllungen / 7.2.01 Transparente Füllungen / Isoliergläser 2-Scheiben

Download des gesamten Datensatzes unter → Ökobau.dat

Mehrscheiben-Isoliergläser
Mehrscheiben-Isoliergläser

Technisches

Technische Daten

Technische Angaben und Positionsbezeichnungen für Mehrscheiben-Isoliergläser erfolgen i.d.R. von außen nach innen (bei Maßangaben z.B.: Außenscheibe / SZR / Innenscheibe).
Positionsbezeichnung z.B. Zweischeiben-Isolierglas:
1 = Außenscheibe / Fläche nach außen
2 = Außenscheibe / Fläche zum SZR
3 = Innenscheibe / Fläche zum SZR
4 = Innenscheibe / Fläche nach innen

Gewicht 4/12/4: ca. 20 kg/m²
Gewicht 6/12/6: ca. 30 kg/m²

Mehrscheiben-Isolierglas ohne jegliche Beschichtung kommt heute praktisch nicht mehr zum Einsatz. Der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) für unbeschichtete Mehrscheiben-Isoliergläser ohne Gasfüllung läge dabei nach alten Quellen etwa im folgenden Bereich:

Ug-Wert [W/m²K] 
(vgl. Einfachscheibe: 5,8)
Zweischeiben-Isolierglas:
Dreischeiben-Isolierglas:
(= 2 x SZR)
SZR 6 - 8 mm

3,4

2,4

SZR 8 - 10 mm

3,2

2,2

SZR 10 - 16 mm

3,0

2,1

Baustoffklasse nach DIN 4102-1

A1 – Nicht brennbar

Euroklasse nach DIN EN 13501-1

A1 – Nicht brennbar

Färbung

Es wird differenziert nach durchsichtigem und durchscheinendem Glas.

Beständigkeit

Es besteht eine Beständigkeit von Glas gegenüber fast allen Chemikalien. Der Widerstand von Glas kann durch die Zusammensetzung beeinflusst und durch einen steigenden Siliziumgehalt erhöht werden.

Technische Regeln (DIN, EN)

DIN EN 1279

2003

Glas im Bauwesen  Mehrscheiben-Isolierglas

Bauregelliste

Mehrscheiben-Isolierglas:

Bauregelliste A Teil 1 Nr. 11.16 – Anlage 11.10, ÜH, Z

Bauregelliste B Teil 1 Nr. 1.11.10 – Anlage 01 und 05

Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten

Quellen

Scholz, Hiese: Baustoffkenntnis S. 115, 16. Auflage, Werner Verlag, Köln 2007.

Mehrscheiben-Isoliergläser

Literaturtipps

BF Merkblatt 004/2008; Kompass 'Warme Kante' für Fenster; Bundesverband Flachglas e.V.; Troisdorf, 2013 (Download)

BF Merkblatt 014/2013; Die neue Bauproduktenverordnung - Leitfaden für die Flachglasbranche; Bundesverband Flachglas e.V.; Troisdorf, 2013 (Download)

Baustein-Merkheft BGI (Berufsgenossenschaftliche Information) 5084, Glaser- und Fensterbauarbeiten; Herausgeber: Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft, Berlin; www.bgbau.de; 2012 (Download)

ift Rosenheim: Forschungsbericht  EPD ́s für transparente Bauteile / Abschlußbericht Oktober 2011; Entwicklung von Umweltproduktdeklarationen für transparente Bauelemente – Fenster und Glas – für die Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden + Anlage A und B Ausgabedatum: 11.2011

Dr. Meyer, F.; Glas herstellen – energieeffizient und schadstoffarm, BINE Informationsdienst , projektinfo 05/08; FIZ Karlsruhe, Bonn (Download)

Scholz, Hiese: Baustoffkenntnis, 16. Auflage, Werner Verlag, Köln 2007.

Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg

Hegger, M.; Auch-Schwelk, V.; Fuchs, M.; Rosenkranz, T.; Edititon Detail / Baustoff Atlas; 2005; Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG; München

Büro für Umweltchemie; Graue Energie von Baustoffen, 2. Auflage 1998, Zürich; Auszug als Download über Internationale Alpenschutzkommission CIPRA

Glasbau Atlas 98; Schittich, Staib, Balkow, Schuler, Sobek; Glasbau Atlas; 1998; Birkhäuser; Basel

Zellweger, C. et al; Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen. Methodik und Resultate; 1995; Bundesamt für Energiewirtschaft; Zürich

Mehrscheiben-Isoliergläser

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Ausgangs-Glaserzeugnisse für Mehrscheiben-Isoliergläser sind die Basisgläser Floatglas oder Gussglas. Detaillierte Informationen zu den Hauptbestandteilen wie Quarzsand, Soda, Kalkstein und Dolomit  und zur Verwendung von Glasscherben finden sich im Datenblatt Basisgläser, für ggf. färbende Substanzen unter Farbige Gläser, für Verbundmaterialien unter Verbundgläser, für On-Line-Beschichtungen (Hardcoatings) unter Einfachgläser mit Beschichtungen, für sog. Off-Line-Beschichtungen (Softcoatings) unter Isoliergläser mit Beschichtungen .

Für die Herstellung einer Isolierglaseinheit werden die Rohstoffe der Basisgläser mindestens um die Materialien für den Randverbund (Abstandhalter, Trockenmittel, Dichtung) ergänzt. Pro m² Glasfläche können ca. 3 lfm Randverbund angenommen werden. Ggf. kommen noch spezielle Beschichtungen der Scheiben oder Gasfüllungen im Scheibenzwischenraum hinzu. Diese sind detailliert unter Isoliergläser mit Beschichtungen bzw. Isoliergläser mit Gasfüllungen beschrieben.

Abstandhalter aus Metall
- Aluminium
- Verzinkter Stahl
- Edelstahl → Stahl

Abstandhalter aus thermoplastischen Kunststoffen
- Polycarbonat mit eingebetteter Edelstahlfolie als Diffusionssperre siehe Polyester
- Butyl = Polyisobutylen PIB (= Polyolefin)

Trockenmittel (entfällt z. T. bei thermoplastischen Abstandhaltern)
- Silikagel (nicht möglich bei gasgefülltem Isolierglas wg. höherer Durchlässigkeit)
- Molekularsieb = Zeolithgranulat, hygroskopisches Material
ca. 40g Trockenmittel / lfm Abstandhalter halten den Scheibenzwischenraum für ca. 25 Jahre kondensatfrei (Erfahrungswerte, sorgfältige Fertigung vorausgesetzt).

Innere Dichtung
(zwischen Abstandhalter und Glas, entfällt z. T. bei thermoplastischen Abstandhaltern)
- aufextrudierte, rundum geschlossene thermoplastische Butylschnur = Polyisobutylen PIB
- Butylkautschuk IIR (= Synthesekautschuk → Elastomere)

Äußere Dichtung (= Randversiegelung)
- Polysulfidpolymer (z. B. Thiokol) = Polysulfidkautschuk SR (→ Elastomere)
auch: Polyurethan, Silikonkautschuk
Ist der Randverbund der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, muss die Dichtung mit Silikon erfolgen.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Die Hauptbestandteile von Glas sind mineralisch. Für die Herstellung von Mehrscheiben-Isoliergläsern kommen fossile Rohstoffe (Kunststoffe im Randverbund) hinzu.

Gewinnung der Primärrohstoffe

Hauptbestandteile siehe Basisgläser
Randverbund siehe  Aluminium, Verzinkter Stahl, Stahl, Elastomere, Polyester und  Polyurethan

Verfügbarkeit

Für die Herstellung von Mehrscheiben-Isoliergläsern werden überwiegend mineralische Rohstoffe benötigt. Diese sind flächendeckend und ausreichend in Deutschland vorhanden.
Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffen (hier: Kunststoffe im Randverbund) in wenigen Jahrzehnten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Durch die Wiederverwendung von Glasscherben werden Rohstoffe und Wärmeenergie im Schmelzprozess gespart (nach Herstellerangabe Einsparung von ca. 2,7%, wenn der Scherbenanteil um 10% der Schmelzmenge erhöht wird).

Radioaktivität

Für die verwendeten Rohstoffe ist Radioaktivität nicht relevant.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die vorwiegend mineralischen Rohstoffe für die Glasherstellung stammen aus Gesteinen, die meist im Tagebau abgebaut werden. Damit verbunden ist eine große Landinanspruchnahme. Nach Beendigung des Tagebaus müssen Rekultivierungsmaßnahmen durchgeführt werden.
Die Erdölgewinnung zur Kunststoff-Produktion ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden. Durch Leckagen während der Erdöl-Förderung oder des Erdöl-Transports können allerdings die Ökosysteme beträchtlicher Flächen längerfristig geschädigt werden.

Quellen

Scholz, Hiese: Baustoffkenntnis S. 14-16 und 112, 16. Auflage, Werner Verlag, Köln 2007.

Mehrscheiben-Isoliergläser

Herstellung

Prozesskette

Siehe Basisgläser, Floatgläser, Gussgläser

Herstellungsprozess

Ausgangs-Glaserzeugnisse für Mehrscheiben-Isoliergläser sind die Basisgläser Floatglas und Gussglas. Auch Farbige GläserEinfachgläser mit Beschichtungen, Vorgespannte Gläser und Verbundgläser können zu Mehrscheiben-Isoliergläsern verarbeitet werden.

Herstellung bis zur Glasschmelze

Für die Glasherstellung werden zunächst die Ausgangsstoffe wie z. B. Quarzsand, Kalkstein, Feldspat, Soda und Dolomit nach Glasrezept miteinander vermischt. Des Weiteren kann Glasbruch aus dem Herstellungsprozess hinzugegeben werden. Dieses Gemenge wird im Wannenofen geschmolzen und anschließend zu Float-, Guss- oder Pressglas weiterverarbeitet.
→ detaillierte Informationen siehe Basisgläser

Herstellung von Floatglas

Für die Herstellung von Floatglas wird das geschmolzene Glas in ein Floatbad gegeben. Das Floatbad besteht aus einem flüssigen Zinnbad, dabei soll sich die Glasschmelze ausbreiten und stabilisieren bevor das flüssige Glas gewalzt wird. Im Anschluss wird es im Kühlofen verfestigt und abgekühlt, sodass es nach Maß geschnitten werden kann.
→ detaillierte Informationen siehe Floatglas

Herstellung von Gussglas:

Für die Herstellung von Gussglas wird das geschmolzene Glas direkt einem Walzprozess unterzogen. Dabei muss differenziert werden ob es sich bei dem zu fertigenden Produkt um Profilglas, Rohglas bzw. Drahtglas oder Ornamentglas handelt. Bei Profilglas gilt es die Ränder umzuformen und bei Drahtglas ein Drahtnetz im geschmolzenen Zustand einzulegen. Beide Gläser werden mit einer Formwalze behandelt. Bei Ornamentglas kommt eine Prägewalze zum Einsatz. Nach dem Walzprozess kommt es jeweils auch zur Abkühlung des Glaswerkstoffs im Kühlofen bevor er geschnitten werden kann.
→ detaillierte Informationen siehe Gussglas

Herstellung von Mehrschreiben-Isolierglas:

Isolierglaseinheiten werden i.d.R. in eigenen Werken und nicht am Ort der Produktion der Basisgläser hergestellt. Dasselbe kann auch für Vorspannungen, Beschichtungen und die Herstellung von Verbundgläsern gelten. Besonders bei Abweichungen von Standardformaten und -glaskombinationen können Mehrscheiben-Isoliergläser bis zu ihrer Weiterverarbeitung bereits weite Transportstrecken zurückgelegt haben.

weiter siehe Isoliergläser mit Beschichtungen und Isoliergläser mit Gasfüllungen

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMUB liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.

Energieaufwand

Bei der Herstellung eines Fensters ist der Anteil des Energieaufwandes für die Herstellung der Verglasung im Vergleich zur Herstellung des Rahmens gering. Der Energieaufwand steigt bei zunehmender Verglasungsdicke bzw. bei Beschichtung von Gläsern oder Edelgasfüllung in Isoliergläsern.

Der Anteil der Verglasung am Energieaufwand für die Herstellung eines Fensters* beträgt abhängig vom Rahmenmaterial zwischen ca. 9% (Aluminium), ca. 20% (PVC) und ca. 37% (Holz).
* Fenster mit Doppelflügel, bei einer angenommenen mittleren Fenstergröße von ca. 2,15m². Für ein Fenster mit Festverglasung erhöhen sich die Werte entsprechend dem größeren Glasanteil.
Quelle:
Büro für Umweltchemie; Graue Energie von Baustoffen, 2. Auflage 1998, Zürich; Auszug als Download über Internationale Alpenschutzkommission CIPRA

Graue Energie

1m2 Isolierglasverbund, 2-Scheiben je 4 mm Dicke, Argon gefüllt; 20 kg/m2: 430 MJ/m2
1m2 Fensterglas (einfach; 3 mm Dicke); 7,5 kg/m2: 134 MJ/m2

Quelle: Ökobau.dat

Wasserverbrauch / Abwassermengen

Als Kühl- und Trägermedium für die abgetragene Glasmasse dient i.w. Wasser. Durch weitgehende Kreislaufführung von Produktions- und Kühlwässern lassen sich Wasserverbrauch und Abwassermengen insgesamt erheblich reduzieren. Genaue Werte zu Wasserbelastung und Verbrauch liegen nicht vor.

Charakteristische Emissionen

Die wichtigste Emissionsquelle bei der Herstellung von Mehrscheiben-Isoliergläsern ist die Glasschmelze. Es entstehen partikelförmige und gasförmige Emissionen. Nähere Informationen dazu siehe Basisgläser.

Maßnahmen Umweltschutz

Zur Verminderung der Stickoxide NOX wurden mehrere Verfahren erprobt und z.T. bereits eingesetzt: Verbesserung der Verbrennungsprozesse durch Primärmaßnahmen (System FENIX von Saint Gobain), Reduktionsverfahren zur Trennung in Stickstoff und Wasserdampf (3R-Verfahren von Pilkington), Verwendung von Sauerstoff anstelle Luft bei der Wannenfeuerung.
Eine deutliche Senkung der CO2-Emissionen kann im wesentlichen nur durch die Verwendung schadstoffarmer Energieträger, z.B. Erdgas, und den hohen Einsatz an Altglas erreicht werden.

Transport

Da die mineralischen Ausgangsstoffe zur Glasherstellung nahezu flächendeckend vorhanden sind, ist von keinen großen Transportwegen auszugehen. Somit ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Glas.

Quellen

Dr. Meyer, F.; Glas herstellen – energieeffizient und schadstoffarm, BINE Informationsdienst , projektinfo 05/08; FIZ Karlsruhe, Bonn; Online-Quelle, abgerufen am 30.07.2013.

Mehrscheiben-Isoliergläser

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Mehrscheiben-Isoliergläser werden in den benötigten Formaten (evtl. mit Bohrungen + Beschlägen s.u.) werkseitig hergestellt und ohne weitere Bearbeitung in Fenster oder Fassadensysteme eingebaut.
Grundsätzlich muss darauf geachtet werden, dass der Randverbund, der die Funktion des Isolierglases überhaupt gewährleistet, auf keinen Fall beschädigt wird. Schädigende Einflüsse können u.a. sein: andauernde Wasserbildung auf dem Randverbund, UV-Strahlung, außerplanmäßige mechanische Spannungen, unverträgliche Materialien, extreme Temperaturen.

Neben der konventionellen linearen Lagerung in Fensterrahmen oder Pfosten- / Riegelkonstruktionen gewinnt für großflächige Verglasungen die punktgehaltene Fassade an Bedeutung. Befestigungssysteme, Glashalterungen und Bohrungen werden zunehmend perfektioniert und meist auf den Einzelfall abgestimmt.
Punkthalter können geklebt, geklemmt oder - am kostenintensivsten - gebohrt werden. Die Bohrungen müssen vor der Herstellung der Isolierglaseinheit und ggf. vor einer Vorspannung an den Einfachscheiben erfolgen, die Beschläge anschließend werkseitig kraftschlüssig und dampfdiffusionsdicht in die Isolierverglasung vormontiert werden.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Die Verarbeitung von Mehrscheiben-Isoliergläsern hat außer der Verletzungsgefahr durch scharfe Kanten oder Glasscherben keine umwelt- und gesundheitsrelevanten Auswirkungen.
Jedes Glas kann während der Bearbeitung brechen. Beim Bearbeiten einzelner Scheiben sollen daher schnittfeste Handschuhe mit Pulsschutz getragen werden.
Das Tragen von Schutzbrillen ist immer dann notwendig, wenn beim Umgang oder bei der Bearbeitung mit Absplitterungen zu rechnen ist.
Bei Scheiben, die auf Grund ihrer Größe, des Transports oder der Verarbeitung die Kopfhöhe erreichen oder überragen, ist das Tragen eines Schutzhelmes notwendig.

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden. Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen.

Allerdings müssen seit 01.07.2013 zumindest SVHC (> 0,1 Massen-%) in allen Bauprodukten (Gemische und Erzeugnisse), die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen, über die sog. Leistungserklärung, die zusätzlich zur CE-Kennzeichnung erstellt wird und dem Bauprodukt beigefügt ist, gekennzeichnet sein.

Bauprodukte aus Glas werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Quellen

BF-Merkblatt 002/2008: Richtlinie zum Umgang mit Mehrscheiben-Isolierglas; Schwerpunkt: Transport, Lagerung und Einbau; Bundesverband Flachglas e.V., Troisdorf

Mehrscheiben-Isoliergläser

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Innenraum ist nicht zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Außenraum ist nicht zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Belastungen der Innenraumluft durch Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Eine Untersuchung über das Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen hat ergeben, dass Glas bedeutungslos für VOC-Emissionen im Innenraum ist.
Quelle:
Zellweger, C. et al; Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen. Methodik und Resultate; 1995; Bundesamt für Energiewirtschaft; Zürich

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Glas ist weder brennbar noch entflammbar und kann daher auch keinen Rauch entwickeln. Durch seine Sprödigkeit kann Glas allerdings nur geringe Temperaturspannungen aufnehmen (Gefahr des Glasbruchs). Einer Temperaturdifferenz von mehr als 80K können nur spezielle Brandschutzgläser widerstehen.

Wassereinwirkung

Baugläser haben aufgrund ihres hohen Quarzsandanteils eine gute Wasserbeständigkeit. Im Schadensfall sind keine Emissionen zu erwarten.

Beständigkeit Nutzungszustand

Nutzungsdauer:
Unter gebietsüblichen Klimabedingungen ist die Tauwasserfreiheit im SZR eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft. Die Nutzungsdauer des Mehrscheiben-Isolierglases ist beendet, wenn Tauwasser im SZR auftritt. Wenn durch Undichtigkeiten im Randverbund Feuchtigkeit in den SZR eindringt, erhöht sich die relative Feuchte in diesem, sobald das Trockenmittel gesättigt ist. Bei Abkühlung unter den Taupunkt kondensiert diese feuchte Luft. Die Scheibe wird im allgemeinen Sprachgebrauch "blind".
Die praktische Nutzungsdauer von Mehrscheiben-Isolierglases liegt nach derzeitigem Kenntnisstand bei 20 bis 30 Jahren.

Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.

Datenbank als PDF

Mehrscheiben-Isoliergläser

Nachnutzung

Wiederverwendung

Bei zerstörungsfreiem Ausbau ist eine Wiederverwendung grundsätzlich möglich, wird aber kaum praktiziert (z.B. Abmessungsänderungen bei Isolierglas nicht möglich).

Stoffliche Verwertung

Glas lässt sich immer wieder einschmelzen, ohne seine Eigenschaften wesentlich zu verändern. Daher können aus Glasscherben wieder neue Glaserzeugnisse hergestellt werden. Altglas in der Glasschmelze verringert zudem den Rohstoff- und Energieaufwand bei der Glasherstellung.
Bei der stofflichen Verwertung von Glas ist jedoch die Sortenreinheit zu beachten, damit es bei der Glasherstellung nicht zu Verunreinigungen kommt. Die Verwendung von Glas aus Rückbauprozessen ist nur bedingt möglich.

Mehrscheiben-Isoliergläser müssen einem verhältnismäßig kostenintensiven Aufbereitungsprozess unterzogen werden, um die glasfremden Stoffe zu entfernen, da der Randverbund incl. Dichtungsmassen von Hand abgetrennt werden muss. Abhängig von den verwendeten Basisgläsern folgt eine mehr oder weniger aufwendige Verwertung.
Nach Angabe eines Herstellers kann der thermoplastische Randverbund vom Dichtstofflieferanten komplett recycelt werden.

Weitere Informationen zur Verwertung siehe Basisgläser / Nachnutzung

Energetische Verwertung

nicht möglich (mineralisch)

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Abhängig von Art und Anteil der glasfremden Stoffe (Randverbund), kann das Deponieverhalten beeinflusst werden.
Der vor der Verwertung der Isoliergläser abgetrennte Randverbund (Mischung aus Metall, Trockenmittel und dauerelastischen Dichtungsmassen) muss als Sondermüll entsorgt werden.

EAK-Abfallschlüssel

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel

17 02 02 Glas (Bau- und Abbruchabfälle)
17 09 02 für PCB- Isolierglas
10 11 03 bis 10 11 16 Abfälle aus der Herstellung von Glas- und Glaserzeugnissen
z. B. 10 11 05 Teilchen und Staub
z. B. 10 11 10 Gemengeabfall

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Download