Hinter der Frage „Wie hitzebeständig ist Glas?“ stecken fast immer zwei verschiedene Fragen. Die eine lautet: Wie heiß darf die Scheibe insgesamt werden? Die andere: Wie groß darf der Temperaturunterschied innerhalb einer Scheibe sein? Die zweite ist in der Praxis die wichtigere, denn Glas zerbricht meist nicht an hohen Temperaturen, sondern an ungleichmäßig verteilten.
Wir fertigen Glas seit 1933 in Bochum und liefern unter anderem Funkenschutzplatten für Kaminöfen. Deshalb hier die Zahlen, die tatsächlich zählen, und die eine Verwechslung, die uns in der Beratung am häufigsten begegnet.
Die Kurzfassung
| Glasart | Temperaturwechselbeständigkeit | Grenze der Dauerbelastung | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| Floatglas | ca. 40 K | keine Angabe üblich | Fenster, Möbelglas |
| TVG | ca. 100 K | keine Angabe üblich | Überkopf, Fassade |
| ESG | ca. 200 K | ca. 300 °C | Funkenschutzplatte, Ofenumfeld |
| VSG aus 2× ESG | ca. 100 K | ca. 60 °C dauerhaft | Geländer, Überkopf |
| Borosilikatglas | hoch | mehrere hundert °C | Labor, Ofengeschirr |
| Glaskeramik | praktisch unbegrenzt | ca. 700 °C | Kaminsichtscheibe |
K steht für Kelvin und meint hier den Temperaturunterschied, nicht die absolute Temperatur. 200 K Temperaturwechselbeständigkeit heißt: Zwischen der wärmsten und der kältesten Stelle derselben Scheibe dürfen rund 200 Grad Unterschied liegen, ohne dass sie bricht.
Glas zerbricht an Temperaturunterschieden, nicht an Hitze
Glas dehnt sich bei Wärme aus. Wird eine Scheibe gleichmäßig warm, dehnt sie sich gleichmäßig aus und nichts passiert. Wird nur ein Teil warm, will sich dieser Teil ausdehnen, während der kalte Rest ihn festhält. Im Übergangsbereich entsteht Zugspannung, und Zugspannung ist genau das, was Glas nicht verträgt.
Deshalb reißen Scheiben typischerweise vom Rand her, oft rechtwinklig zur Kante: Die Fläche steht in der Sonne und wird warm, die Kante steckt im kühlen Rahmen und bleibt kalt. Fachleute nennen das thermischen Glasbruch oder Spannungsbruch.
Die Materialeigenschaft dahinter ist der Wärmeausdehnungskoeffizient. Je stärker sich ein Glas bei Erwärmung ausdehnt, desto empfindlicher reagiert es auf Temperaturunterschiede. Normales Natron-Kalk-Glas, aus dem Fensterscheiben bestehen, dehnt sich am stärksten aus. Glaskeramik dehnt sich praktisch gar nicht aus, und genau darauf beruht ihre Hitzebeständigkeit.
Floatglas: Bei 40 Kelvin ist Schluss
Floatglas ist das unbehandelte Basisglas, aus dem alle anderen Sorten entstehen. Seine Temperaturwechselbeständigkeit liegt bei etwa 40 Kelvin. Das klingt nach viel, wird im Alltag aber schneller erreicht, als die meisten denken:
- Eine Fensterscheibe in praller Sonne, deren unterer Teil von einem Vordach verschattet wird
- Ein dunkles Rollo oder Thermorollo dicht hinter der Scheibe, das die Wärme staut
- Ein Schrank oder ein dunkles Möbelstück direkt hinter dem Fenster
- Aufkleber, Folien oder aufgemalte Fensterbilder, die punktuell Wärme aufnehmen
- Heißes Wasser auf eine kalte Scheibe, etwa beim Enteisen
Für Anwendungen mit Wärmeeintrag ist Floatglas damit ungeeignet. Wie sich Glas in der Gegenrichtung verhält, also bei Frost und schnellen Kälteeinbrüchen, haben wir im Beitrag Der richtige Umgang mit Glas bei Kälte beschrieben. Wenn Sie unsicher sind, ob Ihre Einbausituation kritisch ist, fragen Sie uns, bevor Sie bestellen.
ESG: Rund 200 Kelvin, aber nicht feuerfest
Einscheibensicherheitsglas entsteht, indem Floatglas auf etwa 600 Grad erhitzt und anschließend schlagartig abgekühlt wird. Die Oberfläche erstarrt schneller als der Kern. Dadurch steht die Oberfläche unter Druckspannung, der Kern unter Zugspannung. Diese eingebaute Vorspannung muss erst überwunden werden, bevor Zugspannung an der Oberfläche entstehen kann, und genau deshalb verträgt ESG deutlich größere Temperaturunterschiede.
Übliche Angabe: rund 200 Kelvin, teilweise finden sich auch 150 Kelvin. Die Dauerbelastung wird häufig mit etwa 300 Grad angegeben. Verbindlich ist immer das Datenblatt des jeweiligen Herstellers.
Genau diese Eigenschaft macht ESG zum richtigen Material für Funkenschutzplatten. Unsere Platten bestehen aus 6 mm ESG, werden in Deutschland gefertigt und halten herabfallender Glut und dem Gewicht des Ofens gleichermaßen stand. Erhältlich als eckige Ausführung, als Segmentbogen, in Tropfenform oder passend nach Ofentyp.
Wichtig: ESG ist temperaturwechselbeständig, aber nicht feuerfest. Für direkten Flammenkontakt oder dauerhafte Temperaturen deutlich über 300 Grad ist es nicht gemacht. Der häufigste Fehler in der Praxis ist die Verwechslung von mechanischer Festigkeit und Temperaturbeständigkeit.
Ein zweiter Punkt, der oft übersehen wird: Nach dem Vorspannen lässt sich ESG nicht mehr bearbeiten. Jede Bohrung, jeder Ausschnitt und jede Kante muss vor dem Ofen feststehen. Wer nachträglich bohrt, zerstört die Scheibe. Mehr dazu in unserem Beitrag Alles über Einscheibensicherheitsglas.
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VSG: Die Folie setzt die Grenze
Das ist die Antwort auf eine der häufigsten Fragen zum Thema, und sie überrascht viele. Verbundsicherheitsglas besteht aus zwei oder mehr Scheiben, die durch eine Kunststofffolie verbunden sind, meist PVB. Diese Folie ist der schwächste Punkt, sobald es warm wird.
Übliche Herstellerangabe: Eine kurzzeitige Erhöhung auf maximal 80 Grad und eine Dauertemperatur bis etwa 60 Grad bleiben ohne Einfluss auf die Eigenschaften des VSG. Darüber kann die Folie weich werden, sich eintrüben oder sich vom Glas lösen. Die Delamination ist irreversibel.
Beim Temperaturunterschied innerhalb der Scheibe schneidet VSG ebenfalls schlechter ab als reines ESG: Für VSG aus zweimal ESG wird eine Temperaturwechselbeständigkeit von etwa 100 Kelvin angegeben, für VSG aus zweimal TVG ebenfalls rund 100 Kelvin. Der Verbund schränkt die freie Bewegung der Einzelscheiben ein.
Kurz gesagt: VSG ist ein Sicherheitsglas für Absturz- und Verletzungsschutz, kein Hitzeglas. Wo es warm wird, ist ESG die richtige Wahl. Für begehbares Glas und Glasgeländer bleibt VSG dagegen vorgeschrieben, dort geht es um Resttragfähigkeit und nicht um Temperatur.
Wenn es wirklich heiß wird: Glaskeramik und Borosilikat
Ab einem gewissen Punkt hilft kein vorgespanntes Kalk-Natron-Glas mehr. Dann braucht es ein anderes Material.
Glaskeramik
Glaskeramik hat eine Wärmeausdehnung von nahezu Null. Hersteller geben an, dass die Scheiben bei Temperaturen bis 760 Grad keinen Bruch durch thermische Belastung erfahren, und nennen für die Belastbarkeit gegenüber Temperaturdifferenzen auf begrenzter Fläche eine Maximaltemperatur von 700 Grad. Das ist das Material, aus dem die Sichtscheiben in Kaminöfen und Kamintüren bestehen, üblicherweise in 5 mm.
Borosilikatglas
Borosilikatglas dehnt sich deutlich weniger aus als Kalk-Natron-Glas und hat dadurch eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Sie kennen es als Laborglas und als Ofen- und Auflaufgeschirr. Für Bauverglasungen spielt es praktisch keine Rolle.
Der Fehler, der uns am häufigsten begegnet
Funkenschutzplatte und Sichtscheibe werden verwechselt. Es sind zwei völlig verschiedene Bauteile aus zwei verschiedenen Materialien.
| Funkenschutzplatte | Sichtscheibe im Ofen | |
|---|---|---|
| Liegt | am Boden vor dem Ofen | in der Ofentür |
| Belastung | Funken, Glut, Gewicht, Kratzer | Dauerhafte Strahlungshitze |
| Material | ESG, meist 6 mm | Glaskeramik, meist 5 mm |
| Bekommen Sie bei | uns, nach Maß | Ofenhersteller oder Ofenfachhandel |
Eine ESG-Platte am Boden bekommt kurzzeitig Glut ab. Das kann sie. Eine ESG-Scheibe in der Ofentür wäre dagegen der falsche Werkstoff, dort herrschen dauerhaft Temperaturen, für die nur Glaskeramik ausgelegt ist.
Zum Abstand: Vor der Feuerraumöffnung und seitlich davon muss ein brennbarer Bodenbelag geschützt werden. Üblich genannt werden 50 cm nach vorn und 30 cm zur Seite, gemessen ab der Feuerraumöffnung. Maßgeblich ist die Feuerungsverordnung Ihres Bundeslandes und die Angabe des Ofenherstellers. Fragen Sie im Zweifel Ihren Schornsteinfeger, bevor Sie die Platte bestellen.
Mehr zu Formen, Kantenarten und der Auswahl der passenden Platte steht in unserem Beitrag Funkenschutzplatten aus Glas.
Thermischen Glasbruch vermeiden
Am Ofen passiert erstaunlich wenig. Die meisten Schäden durch Wärme entstehen am Fenster. Diese Punkte senken das Risiko deutlich:
- Teilverschattung vermeiden. Wenn Vordach, Nachbargebäude oder Balkon nur einen Teil der Scheibe beschatten, entsteht genau das Temperaturgefälle, das Spannungsbruch auslöst.
- Abstand bei Rollos und Vorhängen. Innenliegende Behänge, besonders dunkle und beschichtete Thermorollos, stauen Wärme zwischen Stoff und Scheibe. Ein paar Zentimeter Luft und die Möglichkeit, dass Wärme nach oben entweicht, helfen.
- Nichts dicht hinter die Scheibe stellen. Dunkle Möbel, Kartons oder Regale direkt an der Scheibe wirken wie ein Wärmespeicher.
- Keine Folien und Aufkleber nachrüsten, ohne die Eignung zu prüfen. Nachträglich aufgebrachte Sonnenschutzfolien erhöhen die Wärmeaufnahme der Scheibe.
- Kantenqualität beachten. Beschädigte oder grob geschnittene Kanten sind Ausgangspunkte für Risse. Eine sauber geschliffene Kante erhöht die Belastbarkeit.
- Im Zweifel ESG statt Floatglas. Der Aufpreis ist meist kleiner als der Austausch einer gerissenen Scheibe.
Zum Sonderfall Spontanbruch bei ESG durch Nickelsulfid-Einschlüsse und wie der Heat-Soak-Test ihn verhindert, haben wir einen eigenen Beitrag: Der Heat-Soak-Test. Wenn eine Scheibe bereits gerissen ist, hilft Keine Panik bei Glasbruch weiter.
Häufige Fragen rund um Glas-Hitzebeständigkeit
Diese Fragen erreichen uns zum Thema Hitze und Glas am häufigsten.