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VSG-Glas-Ratgeber: Wann lohnt sich Verbundsicherheitsglas?

Welche besonderen Eigenschaften besitzt Verbundsicherheitsglas? Wie wird VSG-Glas hergestellt? Wo wird es am Besten eingesetzt?

Verbundsicherheitsglas (VSG-Glas) ist ein Verbundglas, das zusätzliche Sicherheitsanforderungen bezüglich des Splitterabgangs erfüllt. Es wird überwiegend mit PVB-Folien hergestellt, aber auch einige Gießharzverbunde und andere transparente Materialien (z.B. aus modifiziertem Polyethylen) eignen sich als Zwischenlagen. V-Sicherheitsglas wird in öffentlichen Gebäuden schon lange zum Schutz vor Unfällen eingesetzt. Aber auch in Privathaushalten hält es immer häufiger Einzug.

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Eigenschaften und Verwendung von Verbundsicherheitsglas

Sogenanntes VSG-Glas, also Verbundsicherheitsglas (seltener: Sicherheitsglasverbund) ist ein spezielles Glas, das aus mindestens zwei einzelnen Flachglasscheiben (meist Fensterglas, Spiegelglas oder Floatglas) besteht, zwischen denen eine zähelastische Kunststofffolie sitzt und die Scheiben miteinander verbindet (laminiert). Diese Scheibe-Folie-Scheibe-Konstruktion nennt man Sandwich oder Verbund. Mitunter werden aber auch Gießharzverbund-Gläser im Rahmen von Zulassungen inzwischen als VSG-Glas eingestuft.

Der Verbund bewirkt, dass im Falle eines Zerbrechens die Bruchstücke der Scheibe an der reißfesten und zähelastischen organischen Kunststofffolie haften bleiben. Dabei bleibt die Scheibenoberfläche weitgehend plan und gegebenenfalls auch in ihrer Gesamtheit im Rahmen. So wird das Risiko, sich an den Bruchstücken zu verletzen, spürbar gesenkt. Der Einsatz von VSG-Glas macht dabei u.a. im Privaten, wenn kleine Kinder oder ältere Menschen im Haushalt leben, als auch im Gewerbe und Büros zum Schutz der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Sinn.

Zudem besteht auch nach dem Bruch eine gewisse Resttragfähigkeit der verbauten VSG-Glas-Einheit. VSG-Glas wird daher wegen seiner bruchhemmenden sowie durchschlaghemmenden Eigenschaften deshalb zum Einbruchschutz eingesetzt.

VSG-Sicherheitsglas bietet einen guten Schutz vor Einbrüchen. (Foto: Nowak Glas/ Bundesverband Flachglas (BF))
VSG-Sicherheitsglas bietet einen guten Schutz vor Einbrüchen. (Foto: Nowak Glas/ Bundesverband Flachglas (BF))

Ein weiterer Vorteil von VSG-Glas ist seine gute Energiebilanz: Es kann in jedes Wärmedämmglas integriert werden und erreicht in dieser Kombination beste Dämmwerte (Ug-Werte) von bis zu 0,7 W/m2K bei 3-fach-Wärmedämmverglasungen.

VSG-Glas wird aufgrund dieser Eigenschaften aber auch in vielen anderen Anwendungen eingesetzt. Bei Überkopfverglasungen, beispielsweise im Wintergarten) muss VSG-Glas wegen seiner Resttragfähigkeit hierzulande Bestandteil des Scheibenaufbaus sein. Immer häufiger verbaut man punktgelagerte VSG-Verglasungen auch in Fassaden, aber auch als Umwehrung an Brüstungen, zum Beispiel bei einem französischen Balkon.

Die bis zu sechs Meter hohen und bis zu einer Tonne schweren Windschotts des Plaza Bereiches der Elbphilharmonie bestehen aus VSG-Glas. (Foto: © Iwan Baan / Quelle: Pressebild der Elbphilharmonie)
Die bis zu sechs Meter hohen und bis zu einer Tonne schweren Windschotts des Plaza Bereiches der Elbphilharmonie bestehen aus VSG-Glas. (Foto: © Iwan Baan / Quelle: Pressebild der Elbphilharmonie)

Während VSG-Glas in öffentlichen Einrichtungen mit Publikumsverkehr (Schwimmhalle, Turnhalle, Kindergarten, Schule) vorgeschrieben ist, gehört VSG-Glas auch in privaten Wohnungen und Häusern in Balkontüren, bodentiefen Fenstern und Fenstern mit Unterlicht sowie Lichtausschnitten von Innentüren mehr und mehr zum Standard.

Verfahren zur Herstellung des Vor- und Endverbunds

Maßgeblich für den sicheren Charakter von VSG-Glas ist die Folie im Scheibenverbund. Bei der Folie handelt es sich meist um eine reißfeste Hochpolymerfolie: In der Regel ist das Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) oder Sentryglas plus (SGP).

Vorverbund herstellen

Zunächst stellt man einen sogenannten Vorverbund her: Das geschieht im Walzenvorverbundprozess, der den ersten Teilprozess der Herstellung von VSG-Glas bildet. Dabei werden zwei oder mehr Glasscheiben und entsprechend viele Folien in einer Walzen- bzw. Rollenpresse zu einem schwach erwärmten Vorverbund verbunden (Temperatur: etwa 65 Grad Celsius). Konkret läuft das Ganze in folgenden zwei Schritten ab:

  1. Das lose zusammengelegte Sandwich aus planen Glasscheiben und Folie(n), die auf der Glasoberfläche sitzen, wird zuerst in einem kurzen Heiztunnel, der mit mittelwelligen Infrarot-Strahlern ausgerüstet ist, auf eine Temperatur von etwa 35 Grad Celsius erwärmt. Dann walzt ein Gummiwalzenpaar einen Großteil der eingeschlossenen Luft aus dem Verbund heraus.
  2. In einem weiteren Heiztunnel erwärmt man dann die Glasoberfläche auf eine Temperatur zwischen 60 und 70 Grad Celsius und wiederholt den Walzprozess. Schlussendlich ist die Folie ganzflächig mit dem Glas verbunden, so dass sich der Verbund nicht vorzeitig löst, bevor er im Autoklaven zum Endverbund wird.

Alternativ zum Walzenvorverbundprozess bzw. Rollenvorverbundprozess gibt es ein Vakuumverfahren, das allerdings meist nur bei der Herstellung von Vorverbunden für gebogene VSG-Glas-Scheiben (Windschutzscheiben für Autos, bei teuren Modellen auch Seiten- und Heckscheiben, sogenanntes Autoglas) bzw. sogenannter Mehrfachverbunde zum Einsatz kommt. Zuerst evakuiert man dabei mit einem Vakuum von -0,8 bis -0,9 bar die Restluft aus dem Scheiben-Folien-Sandwich. Ist die Entlüftung komplettiert, erwärmt man das Scheibenpaket etwa zwanzig Minuten lang bei einer Temperatur zwischen 100 und 120 Grad in einem Wärmetunnel oder Wärmeschrank.

Vergleicht man den Vorverbund aus einem Vakuumprozess mit einem Walzenvorverbund, ist der Vakuumvorverbund deutlich klarer.

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Endverbund herstellen

Als Nächstes kommt der Vorverbund für eine Zeitspanne zwischen einer und sechs Stunden in einen sogenannten Autoklaven - das ist ein gasdicht verschlossener Druckbehälter zur Wärmebehandlung von Stoffen im Überdruckbereich. Dessen Funktionsprinzip kennt man von einem Schnellkochtopf. Darin wird aus dem Vorverbund bei einer Hitze von etwa 140 Grad Celsius und unter Druck von etwa 12 bar ein dauerhafter Glas-Folie-Verbund geschaffen: der sogenannte Endverbund. In diesem wirkt die Folie als verbindender Thermoplast.

Da die eben beschriebenen Autoklaven sehr teure Maschinen sind (die Rede ist hier von Preisen in sechsstelliger Höhe), können sich kleinere Unternehmen ihre Anschaffung nur schwer leisten. Sie haben als Alternative eine Fertigungsweise für VSG-Glas entwickelt, die ganz ohne Autoklaven auskommt: Sie verbinden die Gläser mit PVB, wobei die Folie zuvor getrocknet wird (relative Feuchte: etwa zehn Prozent), oder EVA bzw. TPU (thermoplastische Elastomere) in kleinen Vakuum-Thermoöfen. Die gibt’s ab Preisen von 15.000 Euro.

Expertenwissen: Die Adhäsion der Folien aus TPU und EVA ist verglichen mit zusätzlichen Zwischenlagen aus Polycarbonaten, dichroitischen Folien oder Polyester-LED-Folien höher als die des Kunststoffs PVB. Das reduziert die Gefahr späterer Delaminationen (Ablösung von Schichten innerhalb des Glasverbunds oder innerhalb eines Werkstoffgemischs aus polymeren Komponenten, auch Enthaftung genannt) oder Mikrorisse infolge einer Weichmacherwanderung.

Bei der Herstellung des VSG-Glas-Verbunds kommt es vor allem auf die Wahl der optimalen Prozessparameter, darunter Dauer, Druck und Temperatur an. Entsprechend des Aufbaus und der Abmessung der Verbunde muss die Verarbeitungsdauer während der einzelnen Teilprozesse angepasst werden, so dass ein spannungsfreier Endverbund, das VSG-Glas, entsteht.

Markierung und Typenbezeichnungen von VS-Gläsern

Anders als Einscheibensicherheitsglas (ESG-Glas) unterliegt VSG-Glas keiner Kennzeichnungspflicht. Sie erkennen es daher im unbeschädigten Zustand nur am Profil der Außenkanten. Handelt es sich um sogenanntes Stahlfadenverbundglas, erkennen Sie auch die eingelegten Stahlfäden. VSG-Glas wird handelsüblich gekennzeichnet. Die Kennzeichnung besteht hierzulande aus zwei Ziffern / Zahlen zwischen 2 und 19, gefolgt von einem Punkt und einer dritten Zahl, die üblicherweise zwischen 1 und 6 liegt. Anderswo ist die Kennzeichnung anders.

  • Die erste Ziffer / Zahl gibt in Millimetern an, wie dick die erste Scheibe im VSG-Glas-Verbund ist.
  • Die zweite Ziffer / Zahl gibt in Millimetern an, wie dick die zweite Scheibe im VSG-Glas-Verbund ist.
  • Die dritte Ziffer / Zahl gibt in Zoll an, wie dick die Folie im VSG-Glas-Verbund ist, wobei jeweils in 0,015 Zoll-Schritten gezählt wird, also: 1 entspricht 0,38 Millimetern; 2 entspricht 0,76 mm usw.

Einige konkrete Beispiele:

  • Ein mit VSG 33.1 gekennzeichneter Verbund besteht aus einer 3-mm-Scheibe, einer 0,38-mm-Folie und einer weiteren 3-mm-Scheibe.
  • Ein mit VSG 44.1 gekennzeichneter Verbund besteht aus einer 4-mm-Scheibe, einer 0,38-mm-Folie und einer weiteren 4-mm-Scheibe.
  • Ein mit VSG 86.2 gekennzeichneter Verbund besteht aus einer 8-mm-Scheibe, einer 0,76-mm-Folie und einer weiteren 6-mm-Scheibe.
VSG-Glas kommt u.a. auch in Glas-Glas-Solarmodulen zum Einsatz. Diese erfüllen damit die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung und die Anforderungen für den Überkopfbereich, Absturzsicherungen und Fassaden. (Foto: SI Module GmbH)
VSG-Glas kommt u.a. auch in Glas-Glas-Solarmodulen zum Einsatz. Diese erfüllen damit die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung und die Anforderungen für den Überkopfbereich, Absturzsicherungen und Fassaden. (Foto: SI Module GmbH)

Sicherheits-Eigenschaften: Anforderungen an die Durchwurf- & Durchbruchhemmung

VSG-Glas bietet im Rahmen des Einbruchschutzes im Vergleich zum Einscheibensicherheitsglas (ESG), das bei einer Zerstörung in kleine, nicht scharfkantige Krümel zerbricht oder nur in passiver Funktion als Alarmglas eingesetzt wird, zusätzliche aktive Sicherheit, denn es kann dank seiner Konstruktion einer Gewalteinwirkung widerstehen.

Wieviel Widerstand VSG-Glas bietet, ist abhängig von der Dicke der eingesetzten Folie und wird anhand von Sicherheits- bzw. Widerstandsklassen bemessen: Die Klassen P1A bis P5A werden als „Durchwurf hemmend“ bezeichnet, während die stärkeren Klassen P6B bis P8B „Durchbruch hemmend“ heißen. Ab Verbunddicken von acht Millimetern ist das VSG-Glas damit auch ballwurfsicher ausgelegt. Noch dickere VS-Gläser können auch "Durchschuss hemmend" sein. Hier ist dann auch landläufig von "Panzerglas" die Rede.

Für einen wirksamen Einbruchschutz im Privatbereich sind die Sicherheitsklassen ab P5A die richtige Wahl: Sie halten den Einbrecher lange genug auf, um ihn zum Rückzug zu bewegen. Grundsätzlich gilt jedoch, dass die Einbruchhemmung nur im System erzielt wird. Denn neben Glas ist auch der Fensterrahmen selbst Einbruch hemmend auszuführen – mit entsprechenden Beschlägen.

Zur Prüfung der Durchwurfhemmung von VSG-Glas nach DIN EN 356 A muss eine 110 cm x 90 cm große Scheibe dem dreimaligen (bei P5A: neunmaligen) Aufprall einer 4,11 kg schweren Stahlkugel mit 10 cm Durchmesser aus verschiedenen Höhen standhalten. Zur Prüfung der Durchbruchhemmung nach DIN EN 356 B wird ermittelt, wie viele Schläge einer maschinell mit 11 m/s geführten, 2 kg schweren Axt erforderlich sind, um in die ebenfalls 110 cm x 90 cm große Prüfscheibe eine 40 cm x 40 cm große Öffnung zu schlagen.

Tabelle 1: Einteilung von VSG-Glas in Widerstandsklassen
DIN EN 356 DIN 52290-3 / DIN 52290-4 VdS Eigenschaften
P1A Durchwurfhemmung: 1,5 m Fallhöhe
P2A A1 Durchwurfhemmung: 3 m Fallhöhe
P3A A2 Durchwurfhemmung: 6 m Fallhöhe
P4A A3 EH01 Durchwurfhemmung: 9 m Fallhöhe / Einbruchhemmung gegen körperliche Gewalt
P5A EH02 Durchwurfhemmung: 9 m Fallhöhe (9-mal) / Einbruchhemmung gegen einfache Werkzeuge wie z. B. Schraubendreher, Zange und Keile
P6B B1 EH1 Durchbruchhemmung: 30–50 Schläge / Einbruchhemmung gegen Nageleisen oder Verwendung eines zweiten Schraubendrehers
P7B B2 EH2 Durchbruchhemmung: 51–70 Schläge / Einbruchhemmung gegen z. B. Sägen, Hammer, Schlagaxt, Stemmeisen und Meißel, Akku-Bohrmaschine
P8B B3 EH3 Durchbruchhemmung: über 70 Schläge / Einbruchhemmung gegen Elektrowerkzeuge wie z. B. Bohrmaschine, Stich- oder Säbelsäge und Winkelschleifer

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"Ratgeber: Wann lohnt sich VSG-Glas?" wurde am 12.02.2018 das letzte Mal aktualisiert.