Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG)

Definition

Das sogenannte Einscheiben-Sicherheitsglas, kurz ESG, ist ein mit Wärme behandeltes und dadurch vorgespanntes Glas, in der EN 12150-1 auch als Temperglas bezeichnet. Diese spezielle thermische Behandlung und die dadurch entstehende innere Spannung im Glas führt dazu, dass es beim Bruch in viele kleine, kompakte Stücke zerfällt, was die Gefahr für Schnittverletzungen erheblich reduziert.

Herstellungsprozess von Einscheiben-Sicherheitsglas

Als Ausgangsmaterial wird meist Floatglas oder Ornamentglas verwendet. Das Glas wird thermisch vorgespannt, indem es auf mehr als 600° C erhitzt und danach unmittelbar durch schnelles Anblasen von Luft abgekühlt wird. Dadurch entsteht in seinem Aufbau ein Eigenspannungszustand: Die Oberfläche der Scheibe steht unter Druck, der Kern im Inneren unter Zug. Aufgrund dieser hohen Energie im Eigenspannungszustand zerspringt das Glas beim Bruch in kleine, würfelförmige Bruchstücke. Diese stumpfkantigen, weniger als 1 cm² großen und zusammenhängenden Stücke senken das Risiko von schweren Schnittverletzungen.

Es gibt zwei Hauptmethoden, um ESG herzustellen: thermische Behandlung und chemische Behandlung. Die thermische Behandlung, auch als Härten bekannt, beinhaltet das schnelle Erhitzen des floatglases auf über 600 Grad Celsius und anschließendes schnelles Abkühlen. Dies erzeugt in der Glasoberfläche Druckspannungen und im Inneren Zugspannungen. Das Ergebnis ist ein robustes, widerstandsfähiges Glas, das im Falle eines Bruchs in viele kleine, stumpfe Teile zerfällt.

Die chemische Behandlung verwendet einen ähnlichen Ansatz, aber anstelle von Hitze wird das floatglas in einem Bad aus ionenhaltiger Flüssigkeit, meistens Kaliumsalzen, getränkt. Dies führt zu einer Austauschreaktion in der Glasoberfläche, die ebenfalls eine Kompressionsschicht erzeugt und das Glas widerstandsfähiger macht.

Eigenschaften von ESG

Die Mindestbiegefestigkeit des Einscheiben-Sicherheitsglases wird mit 120 N/mm² angegeben. Handelsübliches ESG weist heute aber bereits Oberflächendruckspannungen zwischen 100 N/mm² und 150 N/mm² auf, so dass man Festigkeiten über 200 N/mm² erreicht. Das ESG gibt es in verschiedensten Stärken, die zwischen 4 mm und 15 mm variieren. 1 m² des 4 mm ESG kommen auf etwa 10 kg Gewicht. Eine Fertigung auf Maß ist wie bei vielen anderen Gläsern möglich. Außerdem kann es ganzflächig einer Dauertemperatur von bis zu 200 Grad Celcius ausgesetzt sein und ist dementsprechend äußerst hitzebeständig. Je nach Stärke erfüllt es verschiedene Anforderungen an den Brandschutz.

Anwendungsgebiete von Einscheiben-Sicherheitsglas

Die Vielseitigkeit von Einscheiben-Sicherheitsglas ermöglicht eine breite Palette von Anwendungen in der Bauindustrie und darüber hinaus:

1. Fenster und Türen: ESG wird häufig in Fenstern und Türen verwendet, um die Sicherheit von Gebäuden zu erhöhen. Es verhindert, dass Einbrecher leicht durch das Glas gelangen und schützt gleichzeitig Bewohner vor Verletzungen im Falle eines Glasbruchs.
2. Glasfassaden: Moderne Architektur setzt oft auf transparente Glasfassaden, um beeindruckende ästhetische Effekte zu erzielen. ESG ermöglicht es, diese Fassaden sicherer zu gestalten und die strukturelle Integrität zu verbessern.
3. Duschkabinen und Glastrennwände: In Badezimmern und anderen Räumen, in denen Privatsphäre und Sicherheit gleichermaßen wichtig sind, findet ESG Anwendung als dauerhafte und sichere Lösung.
4. Möbel: ESG kann auch für Tischplatten, Regalböden und andere Möbelteile verwendet werden, um sie robuster und bruchsicherer zu machen.
5. Fahrzeuge: In der Automobilindustrie wird ESG für Windschutzscheiben und Seitenscheiben verwendet, um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu gewährleisten.

Das Einscheiben-Sicherheitsglas kommt fast überall sowohl im Innen- als auch im Außenbereich zum Einsatz. Vor allem dort, wo erhöhte Bruchgefahr besteht, wie beispielsweise

• beim Innenausbau von Geschäftsräumen und Wohnungen,
• bei hoher Belastung und horizontaler Lagerung
• oder aber bei erhöhter Verletzungsgefahr im Falle eines Bruchs, wie bei Duschwänden und Fahrzeugverglasung,

wird auf das Einscheiben-Sicherheitsglas zurückgegriffen.

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Vor- und Nachteile von Einscheiben-Sicherheitsglas

Einscheiben-Sicherheitsglas ist eine glänzende Kombination aus Schutz und Funktionalität. Dieses spezielle Glas bietet nicht nur ästhetische Vorteile, sondern auch eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen und Temperaturschwankungen, was es zu einer bevorzugten Wahl für verschiedenste Anwendungen macht. Das ESG ist in fast allen Bereichen zu finden und dementsprechend flexibel einsetzbar. Die Herstellung ist vergleichsweise unkompliziert, birgt jedoch den Nachteil der sehr eingeschränkten Bearbeitungsfähigkeit nach der Wärmebehandlung. Das Schleifen und Zuschneiden muss also vor der Behandlung geschehen. Zudem kann es in einigen Fällen zu sogenannten Spontanbrüchen kommen, wenn das Glas, beispielsweise als Fensterglas, hohen Temperaturschwankungen oder sehr starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Um dem zu entgehen, wird das Einscheiben-Sicherheitsglas einem Heißlagerungstest unterzogen, der bruchanfällige Scheiben aussortiert und die Wahrscheinlichkeit eines Spontanbruchs bei den restlichen Scheiben minimiert.

Fazit

Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) ist zweifellos eine innovative und vielseitige Lösung, die sowohl die ästhetischen als auch die sicherheitsrelevanten Aspekte der modernen Architektur und des Bauwesens anspricht. Mit seinen verbesserten Sicherheitseigenschaften und seiner Fähigkeit, im Falle eines Bruchs das Verletzungsrisiko zu minimieren, eröffnet ESG neue Möglichkeiten für kreatives Design und Architektur. Ob in Gebäuden, Fahrzeugen oder Möbeln, ESG bleibt eine glänzende Kombination aus Schutz und Funktionalität, die die Anforderungen an Sicherheit und Stil gleichermaßen erfüllt.

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Bildquelle: Pixabay / Michael_Luenen