Recherche Glas

Material Glas Massenprodukt Glas „In Deutschland stellten Glashersteller 2014 rund 7,480 Millionen Tonnen (Mio. t) Glas her. Aus 4,051 Mio. t davon wurde Behälterglas gefertigt, aus 2,119 Mio. t Flachglas. Aus rund 333.000 Tonnen (t) entstanden spezielle Gläser für Haushalte, Forschung und Wirtschaft“. (Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/daten/abfall- kreislaufwirtschaft/entsorgung-verwertung-ausgewaehlter- abfallarten/glas-altglas#textpart-1) „Glas (von germanisch glasa „das Glänzende, Schimmernde“, auch für „Bernstein“) ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe amorpher Feststoffe. Die meisten Gläser bestehen hauptsächlich aus Siliciumdioxid, wie Trink- oder Fenstergläser; diese – meist lichtdurchlässigen – Silikat- Gläser haben wirtschaftlich die weitaus größte Bedeutung aller Gläser. Auch amorph erstarrte Metalle sind Gläser. (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Glas)

Unterteilung „Art der Genese: Künstliche Gläser: „Künstliche Gläser werden hauptsächlich durch Schmelzen von Rohstoffen in verschiedensten Schmelzaggregaten erzeugt.) Natürliche Gläser: „Obsidian und Bimsstein sind vulkanischen Ursprungs, Impaktgläser und Tektite entstehen durch Meteoriteneinschlag,[9] Fulgurite bei Blitzeinschlag, Trinitit durch Atombombenexplosion und der Friktionit Köfelsit durch Bergstürze. Diese Gläser entstehen aus dem Schmelzen von Sanden Organische Gläser: „Viele Kunststoffe, wie zum Beispiel Plexiglas, fallen wegen ihres amorphen Aufbaus und eines Glasübergangs ebenfalls in die Kategorie Gläser, obwohl sie eine völlig andere chemische Zusammensetzung aufweisen als Silikatgläser. Sie werden daher oft als organisches Glas bezeichnet.“ Grundform des Produkts und Produktionsverfahren „Die Glasindustrie wird gewöhnlich in Hohlglas-, Flachglas- und Spezialglasherstellung gegliedert. Hohlglas bezeichnet in der Regel Behältnisse für Lebensmittel, wie beispielsweise Flaschen und Konservengläser. Diese Massenprodukte werden maschinell im Press-Blas- oder Blas-Blas-Prozess gefertigt. “ „Glasbausteine und Trinkgläser werden nur durch einen Pressvorgang geformt. Flachglas wird je nach Produktionsverfahren Floatglas oder Walzglas genannt. Das Grundprodukt ist eine Glasscheibe. Endprodukte sind z. B. Automobilglas, Spiegel, Temperglas oder Verbundglas.“ Spezialgläser: optische Gläser wie Linsen, Ferngläser usw. „Anwendungen in Form von Fasern umfassen Lichtwellenleiter, Glaswolle und glasfaserverstärkten Kunststoff sowie Textilglas.“ (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Glas)

Umweltverträglichkeit/ „Glas lässt sich unendlich oft wieder einschmelzen. Es kann beliebig oft Nachhaltigkeit in den Schmelzprozess zurückgeführt und zu neuen Produkten verarbeitet werden.“ (Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/daten/abfall- kreislaufwirtschaft/entsorgung-verwertung-ausgewaehlter- abfallarten/glas-altglas#textpart-1)

Handelsware Handelsnamen: „Antikglas, Diatretglas, optische Gläser wie Kronglas und Flintglas (Bleiglas), Hyalithglas (opakes Glas, im 19. Jahrhundert benutzt für Tafel- und Pharmaglas), Kryolithglas (opakes, weißes Fluoridglas).“

(Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Glas)

Markennamen: „Duran (Glas), (Borosilikatglas der Schott AG), Suprax (Borosilikatglas von Schott), Borofloat (Borosilikat-Floatglas von Schott), Jenaer Glas (erstes Borosilikatglas von Schott), Pyrex (Borosilikatglas von Corning Inc.), Simax (Borosilikatglas), Sekurit (Einscheiben-Sicherheitsglas der Compagnie de Saint-Gobain), Foturan (fotosensitives Glas), Fortadur (faserverstärktes Glas), Ceran (Glaskeramik der Schott AG), Zerodur (Glaskeramik von Schott, z. B. für Oberflächenoptiken), Sital (Glaskeramik für optische Gläser), Macor (spanend bearbeitbare Glaskeramik).“ ( Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Gl%C3%A4ser)

Eigenschaften „Struktur: Amorph Optisch: lichtdurchlässig bis transparent, Färbung möglich durch metallische Beimengungen Thermisch: „Plötzliche Temperaturwechsel stellen eine kritische Beanspruchung für Gläser dar, die nach DIN EN 1096-4 deklariert wird. Die Gläser sind gegen Temperaturunterschiede von 40 K bei einfachem Floatglas bis 200 K bei ESG ohne Bruchgefahr beständig. Der Übergang des Glases von spröde nach plastisch-viskos (Transformationstemperatur) liegt bei 520 °C bis 550 °C. Chemisch: „Glas ist sehr beständig gegen die meisten Chemikalien. Diese Beständigkeit nimmt mit steigendem SiO2-Gehalt zu und kann durch die Zusammensetzung des Glases beeinflusst werden. Unmittelbar sichtbare Zerstörungen ruft Flusssäure (HF) hervor, die mit dem SiO2 zum gas-förmigen Siliciumtetrafluorid reagiert und so die Netzstruktur des Glases zerstört. Silikon kann sich mit den Silikaten der Glasoberfläche verbinden und lässt sich dann kaum noch ablösen. Glasflächen sind daher beim Arbeiten mit Silikonen (Hydrophobierungsmittel) zu schützen.“ Mechanisch: Niedrige Zugefestigkeit „Die Verminderung ist auf mikroskopische Risse und Kerben zurückzuführen, die sich in je-dem Glas finden. Dieselbe Auswirkung wie diese Fehl- und Störstellen haben kaum sichtbare Oberflächenrisse, die sowohl im Fertigungsprozess als auch durch mechanische oder korrosi-ve Beanspruchung während der Nutzung entstehen. Glasfasern erreichen mit 1000 – 5000 N/mm2 wesentlich höhere Zugfestigkeitswerte, weil sie weniger Risse und Kerben haben.“ Die Biegezugfestigkeit liegt zwischen 40 N/mm2 bei Floatglas und erreicht 120 - 200 N/mm2 bei vorgespanntem Glas (ESG). Die Druckfestigkeit erreicht nach DIN 1249-10 Werte von 700 bis 900 N/mm2.“ Quelle: https://www.unibw.de/werkstoffe/lehre/skripte/glas.pdf) Stoßempfinglich Glas verhält sich nahezu linear-elastisch bis zum Bruch.

Mechanische Spröde Eigenschaften Druckfest, aber keine Zugbelastungen

Bauphysikalische Wärmeschutz: „Ohne besondere Maßnahmen eignet sich Glas nicht Eigenschaften besonders gut als Wärmedämmmaterial. Das Maß für den Wärmeverlust ist der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert), je kleiner dieser Wert, desto besser „dämmt“ ein Material. Bei Einfachglas üblicher Dicken beträgt er 5,8 W/m²K, konventionelles Isolierglas ohne Beschichtung oder herkömmliche Doppelverglasungen erreichen etwa 3,0 W/m²K. Bei Verwendung von beschichteten Wärmeschutz- Isoliergläsern kann der U-Wert auf rund 1,4 W/m²K bis 1,7 W/m²K gesenkt werden. Zusatzmaßnahmen wie das Befüllen des Scheibenzwischenraums mit Edelgasen und die Verwendung von

Edelstahl oder Kunststoffen als Randverbund bewirken eine Senkung bis ca. 0,9 – 1,0 W/m²K. Mit Dreifach-Isolierglas können heute sogar Werte bis 0,4 W/m²K erreicht werden, das bedeutet über zehnmal geringere Wärmeverluste als bei Einfachglas.

Der Wärmetransport kann über die Mechanismen Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung beschrieben werden. Die Wärmeleitung beschreibt den Wärmetransport in Feststoffen wie etwa dem Fensterrahmen und dem Randverbund, aber auch dem im Scheibenzwischenraum verwendeten Füllgas. Als Wärmekonvektion wird der Wärmetransport durch bewegliche Teile beschrieben. Dieser Mechanismus spielt beim Füllgas im Scheibenzwischenraum in Kombination mit der Wärmeleitung des Gases eine zentrale Rolle. Grundsätzlich gilt: Je leichter die Gasmoleküle, desto mehr Wärme wird transportiert. Deshalb werden im Scheibenzwischenraum schwere Edelgase verwendet. Die Wärmestrahlung beschreibt den Wärmetransport über elektromagnetische Wellen. Im Gegensatz zur Wärmeleitung und Wärmekonvektion findet dieser Mechanismus auch im Vakuum statt.“ (Quelle: https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/schallschutz/schalldae mmung-von-glaesern-159268)

Sonnenschutzverglasung: Die UV-Durchlässigkeit von Glas im Bauwesen ist nach DIN EN 410 Glas im Bauwesen - Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen für den Wellenlängenbereich von 280 nm bis 380 nm angegeben. Die übliche UV-Durchlässigkeit von sehr reinem Kalk-Natron-Silkatglas (1 cm dick) liegt etwa zwischen 200 nm und 340 nm, normales Kalk-Natron- Silkatglas (1 cm dick) hat eine UV-Durchlässigkeit von 260 bis 380 nm. Verbundsicherheitsglas hat aufgrund der aus Polyvinylbutyral (PVB) bestehenden Folie im Scheibenzweischenraum eine stark verminderte UV-Durchlässigkeit, weshalb es sich beispielsweise für die Anwendung in Gewächshäusern nicht eignet. (Quelle: https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/sonnenschutz/uv- durchlaessigkeit-159246

Schallschutz: „Schalldämmung abhängig von: Scheibengewicht: Je schwerer, d.h. je dicker, desto höher ist der Schalldämmwert. Für Schallschutzgläser werden normalerweise Scheiben > 6 mm eingesetzt. Anordnung von Zwischenschichten: mit Schallschutz-Gießharzen und speziellen Schallschutz PVB-Folien kann bei VSG/VG der Schalldämmwert erheblich verbessert werden. Hierbei wird eine innere Dämpfung hinsichtlich der Schwingungen der einzelnen Glasscheiben erreicht. Scheibensteifigkeit: Je geringer die Scheibensteifigkeit, desto besser der Schalldämmwert. Daher werden die Gießharze für Schallschutzgläser besonders „weich“ eingestellt. Scheibenaufbau: Bei unsymmetrischen Scheibenaufbauten von VSG/VG oder Isoliergläsern kann das Schalldämmverhalten deutlich verbessert werden, da die Scheiben unterschiedliche Spuranpassungsfrequenzen (Koinzidenz) aufweisen. Breite des Scheibenzwischenraums (SZR): Je breiter der SZR, desto besser der Schalldämmwert. Das Maximum ist i.d.R. 24 mm. Gasfüllung des SZR: Spezielle Schwergasfüllungen können den Schalldämmwert weiter verbessern, verbessern aber nicht die Wärmedämmung.“

(Quelle: https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/schallschutz/schalldae mmung-von-glaesern-159268)

Brandschutz: „Raumabschließende und wärmedämmende Verglasungen besitzen die Eigenschaft, der Beanspruchung eines nur an einer Seite angreifenden Feuers so zu widerstehen, dass ein Feuer- und Rauchgasdurchtritt verhindert wird und das keine signifikante Übertragung der Wärme stattfindet.“

Verarbeitungsmöglichkeit „Bauglas (auch Silikatglas genannt) ist ein Werkstoff, der aus Quarzsand, Soda, Kalkstein und Dolomit erschmolzen wird.“ Farben werden durch Beimengungen von Metallen bzw. Metalloxiden erzielt: Eisenoxide ergeben blaugrün, Kupferoxide blau und rot usw.

Bauglas I: 1. Glas mit einem Anteil an kleinen Kristallen bezeichnet man als Glaskeramik. Wegen seines hohen Erweichungspunktes und seiner hohen Temperaturwechselbeständigkeit wird es u. a. für Kochplatten genutzt. 2. Fensterglas (F) ist ein klares Alkali-Kalk-Glas, welches überwiegend nach dem Floatglas-Verfahren hergestellt werden. Daher hat es eine hohe Oberflächengüte, ähnlich wie geschliffenes Spiegelglas. 3. Gartenblankglas gemäß der DIN 11 525 ist ein den Anforderungen des Garten- und Landschaftsbaues entsprechendes Floatglas geringerer Qualität. Gartenklarglas ist ein Gussglas mit einer lichtstreuenden Unterseite, und ist in der DIN 11 526 genormt. 4. Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) wurde im heißen Zustand oberflächlich schnell abgekühlt, und dadurch vorgespannt. Daher ist es besonders bruchsicher gegen Stoß, Schlag und Biegung. Bei mechanisch verursachtem Bruch zerfällt es in kleine Glaskrümel. Eingesetzt wird es für Glastüren, Brüstungs- und Fassadenplatten, sowie z. B. auch Fenster in Sporthallen. 5. Verbund-Sicherheitsglas (VSG) besteht aus zwei oder mehreren Glasschichten, die mit hochelastischen Kunststoff-Folien (PVB) oder mit Hilfe von Giessharz (Schallschutz) zusammengeklebt sind, welche eine splitterbindende Wirkung ausüben. VSG ist daher durchschuss- und durchbruchhemmend. Es wird auch mit Drahteinlagen und als Mehrscheiben-Isolierglas hergestellt. Bei sogenanntem Alarmglas gemäß der DIN 52 290 ermöglichen eingelegte Drähte beim Bruch das Auslösen einer angeschlossenen Alarmanlage. 6. Gussglas:Hierbei handelt es sich um ein Glas mit strukturierten Oberflächen, z. B. Ornamentglas (O), das eine schmückende und gestalterische Wirkung hat und lichtstreuend durchsichthemmend eingesetzt werden kann. Mit eingelegtem Drahtgitter versehen wird es auch als Drahtglas (D) oder Drahtornamentglas (DO) bezeichnet. 7. Hitzebeständige Gebrauchsgläser: Sie bestehen aus Borosilikatglas und werden für Koch- und Bratgeschirr (z. B. Jenaer Glas) oder für Laborgefäße eingesetzt.

Bauglas II: 1. Wärmedämmglas besteht aus mehreren hintereinander liegenden Scheiben, zwischen denen sich je nach Verglasungsart ein oder mehrere mit Edelgas gefüllte Zwischenräume befinden. Außerdem besitzt es dünne Edelmetallbeschichtungen auf den Glasoberflächen. Sie liegen geschützt im Scheibenzwischenraum

und sorgen dafür, dass langwellige Wärmestrahlen wieder nach außen reflektiert, kurzwellige Strahlen dagegen in den Raum gelassen werden. Zweifach-Wärmedämmglas erreicht heute einen U-Wert von 1,1 W/(m2·K) (Watt pro Quadratmeter Kelvin). Bei Dreifach-Wärmedämmglas liegt dieser Wert heute bei rund 0,7 W/(m2·K). Zum Vergleich: Bei bis weit in die 1970er Jahre eingebauten Einfachverglasungen lag der Wert noch bei 5,8 W/(m2·K) und bei vor 1995 verwendeten Zweischeiben- Isoliergläsern bei rund 3 W/(m2·K). 2. Sonnenschutzglas besitzt einen niedrigen Gesamtenergiedurchlassgrad g-Wert sowie eine gute Wärmedämmung und eine möglichst hohe Lichtdurchlässigkeit. Es ist in verschiedenen Beschichtungen verfügbar. Reflektierende, mit einer Metall- oder Metalloxidbeschichtung auf der Innenseite der Außenscheibe, die vor allem den Infrarot-Anteil des Sonnenlichtes zurückwirft. Der Gesamtenergiedurchlasswert g sinkt dadurch auf einen Wert von bis zu 0,18. Die Beschichtungen sind auf der Außenansicht blau oder silbern spiegelnd und in der Durchsicht schwach bräunlich. Die Kennzahlen z. B. 60/40 bedeuten, dass 60 % des sichtbaren Lichtes, aber nur 40 % der gesamten Strahlungsenergie (Licht+Infrarot) hindurchgelassen werden. Absorbierende, bei welcher die Außenscheibe schwach gefärbt ist (grün, gelb oder grau) und so einen Teil der Sonnenstrahlung schluckt. Die Ausdehnung der dadurch stärker erwärmten Außenscheibe ist dabei zu beachten. Meist ist auch die Innenscheibe beschichtet und damit reflektierend. Undurchsichtige, bei denen der Scheibenzwischenraum mit einem Glasseidengespinst oder einem Kunststoff-Wabenkörper gefüllt ist. Die Lichtdurchlässigkeit wird hierdurch bis auf 50 % vermindert, was aber bei Oberlichtern und Wirtschaftsgebäuden oder Sporthallen benötigt wird. 3. Schallschutzglas besteht aus zwei unterschiedlich dicken Scheiben, die bis 14 mm bzw. bis 4 mm messen, um Resonanzen zu verhindern. Der Luftzwischenraum beträgt 12 bis 24 mm und wird teilweise zur weiteren Verbesserung des Schallschutzes mit einem Edelgas, z. B. Argon oder Krypton, gefüllt. Bei steigender Anforderung an den Schallschutz erhöhen sich gleichzeitig aber auch die Anforderungen an die Fugendichtigkeit der Fensterrahmen. 4. Brandschutzglas wird nach deutschem Baurecht in die zwei Klassen F und G unterteilt. Der Buchstabe "F" steht für feuerhemmend (F30), hochfeuerhemmend (F60) und feuerbeständig (F90 und F120). Der Buchstabe "G" steht für feuerwiderstandfähige Verglasungen (G30 bis G120). Die Zeitangabe gibt die Dauer der Schutzwirkung bei einer Prüfung nach DIN 4102 bzw. EN 1364-1 in einem Brandversuch an. Eine Klassifizierung des Feuerwiderstandes ist nur für ein komplettes Bauteil, d. h. ein System, wie eine Brandschutzverglasung bestehend aus dem Brandschutzglas, einem geeigneten Rahmensystem, Befestigungselementen und Verglasungsmaterialien (spezielle Klötze, Dichtungen etc.) möglich. Transparenter Brandschutz wurde erst vor 30 Jahren auf Grund der Entwicklung spezieller Glasprodukte ermöglicht und verbreitet. Brandschutzgläser der F-Klasse bestehen aus mehreren Silikatglasscheiben oder aus Einscheibensicherheitsgläsern, zwischen denen mindestens eine durchsichtige Brandschutzschicht eingebettet ist, die bei Temperaturen › 120 °C aufschäumt. Die Interlayerschicht oder -schichten werden dabei undurchsichtig. Die Brandschutzverglasung muss im Falle eines Brandes raumabschließend wirksam bleiben, den Durchtritt von Feuer und

Rauch verhindern und darf keine Wärmestrahlung durch lassen, d. h., sie muss isolierend wirken (< 140 K Temperaturerhöhung). Gläser der G-Klasse, Drahtglas, speziell vorgespannte Gläser, sonstige Sondergläser und Glaskeramik haben keine Brandschutzschichten und schützen in der Regel nur vor dem Durchtritt von Feuer und Rauch. Sie gelten damit als weniger widerstandsfähig, sichern den Raumabschluss, bieten aber wenig oder kaum Schutz vor Hitzestrahlung, die unter Umständen feuerabgewandt zu hohen Temperaturen und Selbstentzündungen von brennbaren Stoffen, wie Teppichen oder Mobiliar, führen kann. (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Bauglas)

Verbindung mit anderen „Einfache Verglasungen werden an der Rahmenkonstruktion bevorzugt Werkstoffen mittels Glashalteleisten befestigt. Bei Räumen, bei denen mit (mit welchen Mitteln, mit erhöhter Luftfeuchte gerechnet wird, muss wegen der Gefahr des welchen Tauwasserausfalls im Glasfalz der Dampfdruckausgleich verhindert Werkstoffen werden, indem zusätzliche Dichtfolien auf Glas und Falzgrund aufgeklebt werden.“ „Bei Vertikalverglasungen erfolgt die vertikale Auflagerung der Scheiben im Rahmen meist durch eine Verklotzung der Scheiben, die zwischen Rahmen und Scheibe so eingeschoben werden, dass das Eigengewicht möglichst unmittelbar abgetragen wird und der Rahmen durch die Scheibe stabilisiert wird.“ Linienlagerung, Punktlagerung, punktgelagerte Fassaden Man braucht sog. Zwischenmaterialien zwischen Glas und anderen Werkstoffen, um Oberflächenschädigungen und Spannungskonzentrationen zu vermeiden. (Quelle: https://www.baunetzwissen.de/glas)

Anwendungsbeispiele Glas-Primärtragwerke „Als begehbare Verglasungen gelten Konstruktionen, die planmäßig durch Personenverkehr belastet werden können. Beispiele hierfür sind Treppen, Podeste oder Laufstege. Begehbares Glas (transparente oder beleuchtete Fußböden, Glastreppen) muss aus Verbundglas mit mindestens drei Lagen aufgebaut sein. Dabei darf die oberste Scheibe nicht zum Spannungsnachweis herangezogen werden, da sie als Verschleißschicht dienen soll. Aus Gründen der Schlagfestigkeit ist zu empfehlen, als Deckschicht ESG zu verwenden. Auch eine ausreichende Rutschsicherheit entsprechend DIN 51097 Prüfung von Bodenbelägen; Bestimmung der rutschhemmenden Eigenschaft muss ggf. gewährleistet werden (z.B. durch eine rutschhemmende Beschichtung). Eine der ersten großen Glastreppen befindet sich im Hotel Kempinski in München (Architekten: Murphy/Jahn, Ingenieure: Schlaich Bergermann und Partner, 1993), hier wurden weitgespannte Treppenstufen realisiert.“ (Quelle: https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glas- primaertragwerke/glastreppen-und-begehbare-glaeser-159200)