EN 12488: Empfehlungen für vertikale und geneigte Verglasungen
Verglasungen werden nicht nur immer größer und schwerer. Sie müssen auch zunehmend mehr multifunktionale Anforderungen erfüllen, wie etwa den sommerlichen und winterlichen Wärmeschutz in Verbindung mit Lärm- und Einbruchschutz. Weiter werden zunehmend mehrachsig gebogene, aufwendige geometrische Formen von Architekten gefordert und auch statisch aussteifende Verglasungen sind keine Seltenheit mehr.
Um die Funktionstüchtigkeit und Dauerhaftigkeit solcher Konstruktionen sicherzustellen, bedarf es bereits im Vorfeld einer sorgfältigen Tragwerksplanung, die die Ableitung von Eigengewicht der Verglasung und die einwirkenden Verkehrslasten aus Wind, Eis und Schnee in Rahmen oder Unterkonstruktion berücksichtigt. Damit wird die richtige Klotzung der Gläser zu einer Planungsaufgabe.
Für Standard-Isoliergläser ist eine Planung nach EN 12488 nachzuweisen
Die notwendige Planung der Verklotzung gilt nach der neuen EN 12488 gleichermaßen auch für Regelverglasungen von Fenstern, Türen sowie bei einfachen Pfosten-/Riegel-Konstruktionen.
Bislang war die richtige Klotzung ausschließlich der Erfahrung der ausführenden Handwerker unter Beachtung der Verglasungsrichtlinien der Glas- und Isolierglashersteller überlassen. Mit dem Erscheinen der EN 12488 wurde nun im letzten Jahr europaweit eine einheitliche Basis für Planung, Ausschreibung und Montage von Glas geschaffen.
In die EN 12488 integriert wurde auch der Entwurf der prEN ISO 14439:2007 „Glas im Bauwesen – Anforderungen für die Verglasung – Verglasungsklötze“. Damit werden die in der DIN 18361 VOB/C ATV „Verglasungsarbeiten“ recht allgemein gehaltenen Anforderungen an die Klotzung konkretisiert.
In Verbindung mit den „Glasbemessungs- und Konstruktionsregeln“ nach DIN 18008-1 bis -5 und DIN 18545 „Anforderungen an Glasfalze und Verglasungssysteme“ ergibt sich mit der EN 12488 eine schlüssige Planungsgrundlage für den Konstrukteur.
Neben grundlegenden Anforderungen zur Lagerung und Lastabtragung der Verglasung, zur mechanischen Festigkeit und Beständigkeit gegen UV-Strahlung sowie chemische und atmosphärische Einwirkungen auf empfindliche Komponenten, werden im normativen Teil der EN 12488 konkrete Anforderungen an Rahmen, Dichtungen, Vorlegebänder, Kitt und Klötze gestellt.
Diese Details sind bei der Planung zu berücksichtigen
Es wird in der EU-Norm explizit darauf hingewiesen, dass der Konstrukteur der Elemente für die Kompatibilität der Komponenten verantwortlich ist und bei der Planung Profilgeometrie, Gesamtdicke und Toleranzen, Glasleistensystem, Beschichtungen der Glasoberflächen, Eckenverarbeitung und Einbringverfahren der Dichtung aufeinander abzustimmen hat.
Angaben zur Anzahl und Größen der Belüftungs- bzw. der Entwässerungsöffnungen sind national zu regeln, so wie es bei Holzprofilen nach DIN 68121-2 und den Technischen Richtlinien des Glaserhandwerks Nr. 17 der Fall ist. Bei anderen Materialien liegt es im Verantwortungsbereich des Systemgebers der Fenster- und Fassadensysteme, die Funktionstüchtigkeit der Feuchteabfuhr sicherzustellen. Untersuchungen am ift Rosenheim haben jedoch gezeigt, dass Bohrungen kleiner 8 mm bzw. Langlöcher kleiner 5 × 20 mm aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers unzureichend sind.
Neben Funktion, Positionierung, Mindestlängen und -breiten werden die Härte von Klötzen aus synthetischen Werkstoffen je nach Art der Verglasung bzw. die Dichte bei der Verwendung von Hartholz vorgeschrieben. Bei Flächen von Glasscheiben ab 10 m² oder mehr und/oder Massen ab 500 kg sind Klötze zu verwenden, welche für einen Flächendruck von mindestens 5 MPa zugelassen sind und dessen Form sich unter der Last nicht verändert. Bedauerlicherweise gibt die Norm keinen Hinweis auf die erforderliche Länge der Klötze bei großen und schweren Einheiten. Geht man bei der Lastableitung von einem simplen Fachwerkmodell mit punktförmiger Lagerung aus erkennt man, dass an der Glaskante unwillkürlich Zugspannungen entstehen.
Nachdem Glasbruch überwiegend von der Glaskante ausgeht, ist dem Konstrukteur zu empfehlen, bei solchen Einheiten auch über die an der Glaskante auftretenden Zugspannungen nachzudenken und diese entsprechend 8.3.9 der DIN 18001-1 zu begrenzen.
Nach dieser Vorschrift sind die Zugspannungen an den Kanten auf 80 % der charakteristischen Zugfestigkeitswerte fk zu limitieren. Bei thermisch vorgespannten Glaserzeugnissen können abweichend die charakteristischen Zugfestigkeitswerte ohne Abschlag verwendet werden.
Somit ergibt sich für Floatglas für die ständig einwirkende Gewichtskraft mit dem Beiwert kc = 1 für punktförmige Lagerung, eine maximal zulässige Spannung an der Glaskante von 0,25 × 45 × 0,8 / 1,8 = 5,0 MPa.
Leider gibt es bis heute noch keine durch Versuche validierten FE (Finite-Elemente)-Modelle der Kantenbelastung durch die Lastableitung über die begrenzten Klotzflächen. Daher sollten die trotz ingenieurmäßig in möglichst realitätsnahen Rechenmodellen ermittelten und begrenzten Hauptzugspannungen an der Glaskante stets mit den Erfahrungswerten des Glasmeisters abgeglichen werden.
Die EN 12488 unterscheidet in vertikale Verglasungen mit Neigungen von bis zu 15° nach innen und außen und geneigter Verglasung zwischen 15° und 85° gegenüber der Vertikalen.
Für flach geneigte Verglasungen von 0° bis 5° gegen die Horizontale wird der Hinweis gegeben, dass es zu Wasseransammlungen kommen kann, die durch entsprechende Konstruktionen zu verhindern sind.
Die DIN 18008-2 begrenzt im Gegensatz zu dieser Norm und zur ÖNORM B 3716-2 die Vertikalverglasung auf 10° gegen die Vertikale, was bei der Wahl der richtigen Verglasung zu beachten ist.
EN 12488 Verglasung: Unterschiedlichen Arten von Klötzen
Ungewöhnlich für den Glaser in Deutschland dürfte auch die Differenzierung bei den Klötzen sein. Während es in Deutschland üblich ist, lediglich zwischen Trag- und Distanzklotz zu unterscheiden, kennt die EN 12488 sogenannte „optionale Distanzklötze“. Punkt 5.5.3.1 dieser Norm beschreibt die Funktionen der Klötze.
Demnach übertragen „verpflichtend einzusetzende Distanzklötze“ zeitweise Lasten vom Glas zum Rahmen und können sogar vorübergehend die Funktion eines Tragklotzes übernehmen, zum Beispiel je nach Öffnungszustand oder Bewegung eines Fensterflügels.
Optionale Distanzklötze hingegen sichern lediglich die Lage der Verglasung ohne jemals Lasten zu übernehmen. Eine Grundforderung der Konstruktionsregeln nach DIN 18008 ist die dauerhafte Lagesicherung der Gläser und Wahrung des Mindestglaseinstands.
Diese Grundforderung wird nur zu erfüllen sein, wenn die sogenannten optionalen Distanzklötze tatsächlich eingesetzt werden. Somit ergibt sich zwangsläufig die Verpflichtung, auch diese Art der Klötze stets einzusetzen. Eine weitere Art sind die sogenannten „Abstandstücke“.
Diese Klötze sichern, wie aus dem Namen hervorgeht, den Abstand der Glasfläche zum Rahmen und stellen eine Alternative zum Vorlegeband dar. Allerdings sind lokale Spannungsspitzen an den Rändern der Abstandstücke kaum zu vermeiden. Daher sollten Abstandstücke, wenn überhaupt, nur bei kleinformatigen und vorzugsweise thermisch vorgespannten Scheiben verwendet werden.
Ferner widerspricht es der generellen Konstruktionsvorgabe nach DIN 18008-1 Glas unter Vermeidung unplanmäßiger Spannungsspitzen zu lagern. Last but not least kennt die EN 12488 temporär einzusetzende „Transportklötze“.
Diese Art Klötze sollen vermeiden, dass sich die Verglasung beim Transport im Rahmen verschiebt. Dabei wird näher ausgeführt, dass die Positionierung dieser Klötze vom Rahmentyp und der Art des Transports abhängt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass jede Transportart des verglasten Rahmens, die von der Vertikalen abweicht, in jedem Fall mit dem Glashersteller abzustimmen ist.
Fazit
Die EN 12488 ist ein gelungenes Regelwerk, welches für Konstrukteur und Glaser ein gutes Hilfsmittel für Planung und Ausführung von Verglasungen darstellt.
Ergänzend zum normativen Teil, dem nationale Regelwerke übrigens nicht widersprechen dürfen, gibt es vier informative Norm-Anhänge. Der Glaser kann entweder auf diese Anhänge oder alternativ auf bestehende nationalen Regelwerken zurückgreifen. Fehlen nationale Regelungen ist der Verarbeiter gut beraten, auch die Anhänge der EN 12488 zu beachten.
Neben den erwähnten Normen sind in jedem Fall zusätzlich die Verglasungsvorschriften der Glashersteller zu beachten, um nicht die Gewährleistung für die Glaserzeugnisse zu verwirken.
Der Autor Thomas Fiedler ist Technischer Leiter bei Uniglas. Dieser Beitrag erschien zuerst in Glaswelt 1/2017.
