Glasbrüstungen und Überkopfverglasungen – Vorschriften und typische Fehler

Glasbrüstungen und Überkopfverglasungen sind architektonisch beliebt, bergen aber planerische Risiken. Die Autoren geben einen Überblick über die verschiedenen Glasarten und Bauweisen und erläutern relevante Vorschriften (v.a. DIN 18008). Zudem beschreiben sie typische Fehler in Planung und Ausführung sowie notwendige Nachweise zur Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit.

1 Einleitung

Die Anwendungen von Glas im und am Gebäude werden zunehmend vielfältiger. Während der sprödbrechende Werkstoff früher nur als transparenter Abschluss von Wandöffnungen genutzt wurde, muss er heute hohen bauphysikalischen Anforderungen entsprechen und umfangreiche konstruktive Aufgaben erfüllen.

Brüstungen aus Glas und Überkopfverglasungen sind angesichts ihrer zurückhaltenden und eleganten Optik in der Architektur sehr beliebt, aber leider planerisch unterschätzt. Während bei der primären Tragkonstruktion von Gebäuden alle Planungsphasen (von Entwurfsplanung bis hin zur Ausführungsplanung) durchlaufen werden, werden die Themen Brüstung und Vordach häufig vernachlässigt und die Verantwortung auf die ausführenden Firmen geschoben. Oft werden am Ende der Bauphase ungeeignete Systeme nicht fachgerecht montiert. Abb. 1 zeigt zwei gelungene Beispiele.

2 Der Baustoff Glas und seine Anwendung

Das im Bauwesen überwiegend Verwendung findende Kalknatronglas hat ein linear-elastisches Verhalten bis zum plötzlichen Versagen. Das spröde Verhalten wird beschrieben durch linear-elastische Bruchmechanik, der Bruch erfolgt ohne Vorankündigung.

2.1 Monolithisches Glas

Nachfolgende Glasarten bzw. Veredelungsstufen sind u.a. zu unterscheiden: Floatglas: Floatglas ist aktuell das Basisprodukt bei den Glasprodukten mit der besten optischen Qualität, aber der geringsten Festigkeit. Nahezu perfekte Oberflächen können durch »Schwimmen« der geschmolzenen Glasmasse auf einem flüssigen Zinnbad erzeugt werden. Die Glasdicke wird durch eine unterschiedliche Ziehgeschwindigkeit in der Produktionslinie eingestellt.

Vorgespanntes Glas: Glas bricht, wenn die immer vorhandenen, unsichtbar kleinen Risse und Fehlstellen in der Oberfläche infolge einer Zugbeanspruchung zu schnell wachsen. Zugbeanspruchung entsteht durch mechanische oder thermische Belastung. Durch Vorspannung von Floatglas wird die Oberfläche unter Druck gesetzt.

Ein Gleichgewichtszustand ist erreicht, wenn gleichzeitig zu Druckspannungen in der Oberfläche eine Zugspannung im Inneren des Glasvolumens vorliegt (Abb. 2). Da im Glasvolumen keine Fehlstellen sind, ist hier eine höhere Zugspannung unproblematisch. Vorgespanntes Glas gibt es in Form von ESG (Einscheiben-Sicherheits-Glas) oder TVG (Teilvorgespanntes Glas).

ESG bricht in eine Vielzahl kleiner, (mehr oder weniger) stumpfer Bruchstücke, die – im Vergleich zu größeren Bruchstücken von nicht vorgespanntem Glas – ein geringeres Verletzungsrisiko darstellen. Diese Bruchstücke sind jedoch noch miteinander verzahnt und können als größere zusammenhängende Bruchstückfladen eine Gefährdung darstellen – beispielsweise beim Absturz aus größerer Höhe.

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