Von der Einzellösung zum Standardprodukt

Hochsicherheitsgläser: Größere Funktionsspektren erfordern individuelle Produktentwicklungen

Normative Anforderungen an Brandschutzverglasungen müssen kein Hindernis für die ästhetisch anspruchsvolle Gestaltung von Fassaden oder Innenräumen sein – im Gegenteil. Oft sind sie die Grundlage für die Entwicklung spezifischer Sonderprodukte, die sich durch entsprechende Marktentwicklung zum gefragten Standardprodukt „mausern“. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die Produktentwicklung von Hochsicherheitsgläsern – vom spektakulären Einzelprojekt bis zum standardisierten Multifunktionsprodukt.

Luftaufnahme eines gläsernen breiten Weges aus matten Glasplatten in San Francisco
Salesforce Transit Center in San Francisco: Im Jahr der Fertigstellung 2018 war im SFTC das einzige erdbebensichere Brandschutzprodukt am Markt verbaut und mit einer der ersten Außen-Fußbodenverglasung in den USA mit einem Feuerwiderstand von zwei Stunden und dem weltweit ersten Fußböden aus Brandschutzglas mit Opferglas.
© James Z. Wu

Auf Hochsicherheitsgläser spezialisierte Unternehmen wie Vetrotech merken, dass der Anspruch an multifunktionale und „unsichtbare“ Sicherheitsglas- und Brandschutzlösungen (Stichwort Brandüberschlag) gestiegen ist und weiter steigen wird. Dabei werden die Anforderungen immer komplexer, was bedeutet, dass Brandschutzglas-Lösungen für komplexe, einzigartige oder besonders große Bauprojekte nicht im „Standard-Katalog“ eines Herstellers enthalten sind, zum Beispiel:

  • ein nie zuvor getestetes System,
  • ein besonders großes Format,
  • eine ungewöhnliche, multifunktionale Verglasungskombination,
  • eine spezifische Gegebenheit wie Erdbebensicherheit (regional) oder Explosionsgefährdung (Nähe zu entsprechenden Transportmitteln, z.B. Güterzüge mit Gefahrlasten),
  • reduzierte Glasdicken und -gewichte;
  • gebogenes Brandschutzglas;
  • begehbares Brandschutzglas;
  • punktgehaltene Konstruktionen (G30);
  • eine Brandschutzverglasung mit Verschattung im SZR,
  • besondere Beschichtungen mit identischer Optik zu weiteren, z.B. Sonnenschutzschichten,
  • und vieles mehr

Dies bedeutet, dass das Glas mehr können muss als eingebettet in einem Profil lediglich zu „halten.“ Beim Brandschutz zählt heute mehr denn je das ganze System – d. h. Rahmen, Profil, Dichtungen, Verklotzung, Verankerung, Wandkonstruktion und Einbauweise müssen immer ganzheitlich betrachten und so aufeinander abgestimmt sein, dass das Ergebnis stimmt und die gewünschten Widerstandklassen erreicht werden. Denn nur ein System kann in seiner geprüften und zugelassenen Ausführung die ihm im Brandfall zugedachte Schutzwirkung erfüllen.

Um das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten sicherzustellen, arbeitet Vetrotech seit vielen Jahren eng mit allen führenden Profilsystemanbietern zusammen und führt zahlreiche Prüfungen und Tests durch. Bei den in Deutschland und anderen europäischen Ländern vor dem Hintergrund des Bauproduktegesetzes bzw. der CPR festgelegten Bedingungen mit insgesamt sieben Grundsatzanforderungen – den sogenannten „essential requirements“ – ist zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen im Rahmen der Vorschriften zur CE-Kennzeichnung von Fassaden und Türen in der Regel zunehmend der Einsatz kompletter und ganzheitlich geprüfter Systeme gefragt.

Entwicklung, Vortests, offizielle Prüftest mit Zertifizierung

Die besonderen Anforderungen an eine Brandschutzlösung müssen im Standardfall für eine Vielzahl an Einbausituationen anwendbar sein wie Fassaden, Fensterelemente, bewegliche Feuerschutzabschlüsse, Oberlichtverglasungen, Trenn- und Sprossenwände, Schräg- und Horizontaldächer, Einhausungen u.v.m. Der Einsatz transparenter Bauarten gemäß Verwendbarkeitsnachweis erfordert eine Vielzahl interner und externer Versuche/Prüfungen markt- bzw. anwendungsnaher Konstruktionen durch die Glas- und Systemhersteller. Sonderlösungen sind oft aufwendig und werden daher oft gemeinsam mit Systemherstellern entwickelt. Sie liefern wichtige anwendungstechnische Erkenntnisse zur Verbesserung der Regelanwendung: Die Contraflam Structure-Familie ist dafür ein gutes Beispiel. Ein weiteres Beispiel ist das Salesforce Transit Center in San Francisco, für das ein in diesem Aufbau und mit diesen Werten bislang noch nicht existierendes Glas neu entwickelt wurde.

Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4: Brandschutzglas mit integriertem Einbruchschutz für Innentrennwände

Die Ausgangsfrage bei der Entwicklung von Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4 war: Wie muss ein bewährtes flächenbündiges Brandschutzglas wie Contraflam Structure aufgebaut sein, damit es seine typischen Eigenschaften einer symmetrischen Ganzglaslösung wie maximale Transparenz und sehr guten Schallschutz behält und gleichzeitig alle Anforderungen an eine Durchbruchhemmung der Klassen RC2 bis RC4 erfüllt?

Als Ergebnis zahlreicher Versuche bei der Kombination der einzelnen Glaselemente entwickelten die Vetrotech-Anwendungstechniker schließlich die Lösung: Das feuerhemmende Brandschutz-Sicherheitsglas Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4 ist aus thermisch vorgespannten Einscheiben-Sicherheitsgläsern (ESG) und dazwischen liegenden Interlayer-Schichten gefertigt. Dank der Kombination aus 30 Minuten Feuerbeständigkeit und Durchbruchhemmung in den erfolgreich geprüften Klassen RC2 bis RC4 sorgt Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4 für ein Höchstmaß an Sicherheit und sehr gute Schallschutzwerte. Darüber hinaus erfüllt Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4 die Anforderungen zur Verwendung von bruchsicheren Werkstoffen in Flucht- und Verkehrswegen und bietet optimale Verkehrssicherheit. Das System kann vielfältig und variabel in Holz-, Stahl- und Aluminiumprofilen oder in andere Rahmenkonstruktionen eingesetzt werden.

Im Jahr 2018 war Contraflam Structure 30 Vetrogard RC2/RC4 die erste am Markt erhältliche flächenbündige Brandschutzglaslösung für Innentrennwände mit integriertem Einbruchschutz. Heute, vier Jahre später, bereichert es als Standardprodukt die Contraflam Structure-Familie und wird immer dort eingesetzt, wo filigrane, maximal transparente Brandschutzsysteme mit gleichzeitigem Einbruchschutz gefordert sind.

Salesforce Transit Center in San Francisco: maximal belastbar

Als einzigartig gilt für die Vetrotech-Produktentwickler das 2018 eröffnete Salesforce Transit Center in San Francisco: Die Architekten von Pelli Clarke Pelli stellten in der Planungsphase die höchsten Anforderungen an den Glasfußboden und die Oberlichter aus Brandschutzglas, die bisher überhaupt für ein Projekt verlangt wurden – als der Grundstein für das Projekt gelegt wurde, gab es noch kein Verfahren zur Herstellung des geplanten Glasbodens. Die Spezifikationen waren höchst speziell und wurden in dieser Form noch nie in einem einzelnen Projekt realisiert: darunter die Doppelfunktion sowohl als Oberlicht als auch als Fußweg, die Tragfähigkeitswerte, Rutschfestigkeit sowie die Erfüllung der strikten Anforderungen an die für San Francisco geltenden seismischen Belastungen für Glas und Rahmen. Der fertige Bau beinhaltete 2018 das einzige erdbebensichere Brandschutzprodukt am Markt, eine der ersten Außen-Fußbodenverglasung in den USA mit einem Feuerwiderstand von zwei Stunden und einen der weltweit ersten Fußböden aus Brandschutzglas mit Opferglas.

Im Vorfeld umfangreiche Brandschutztests

Für die Systemlösung waren umfangreiche Tests erforderlich: mehrere Brandschutz-Vorversuche mit unterschiedlichen Glaskombinationen im International Fire Testing & Service-Labor (IFTS) in Herzogenrath, abschließende Tests sowie die Zertifizierung gemäß den Normen UL 263 bzw. ASTM-E119 im Underwriters Laboratory (UL) in Northbrook, Illinois. Im Anschluss aller Funktions- und Beständigkeitsprüfungen wurde jedes einzelne Brandschutzgas bei Vetrotech für die jeweilige Montageposition maßgeschneidert angefertigt – darunter viele Modellgläser – und in einer speziellen multifunktionalen und stapelbaren Transportkiste zu Vetrotech North America nach Seattle geliefert. Die einzelnen Elemente bestehen im Wesentlichen aus Contraflam 120-Brandschutzglas und begehbaren Lite-Floor-Gläsern. Es ist das einzige Verbundglassystem für den Außenbereich, das die extrem strikten Anforderungen erfüllte und zahlreiche Tests bestand, darunter den 120-minütigen Feuerwiderstandstest und den Wasserdichtigkeitstest, jeweils unter Einsatzbedingungen. Zum Gelingen des Projektes trug wesentlich die perfekt vernetzte Organisation der Vetrotech-Werke mit einem sehr hohen Niveau an Planung, Kompetenz und Motivation auf allen Ebenen bei.

Ausblick

Es wird auch in Zukunft weiteres Entwicklungspotenzial im transparenten Brandschutz geben: Systeme und Gläser werden unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten weiter optimiert, Glasdicken, -gewichte und Profilquerschnitte weiter reduziert werden. Auch punktgehaltene Systeme und raumhohe Verglasungen haben noch Entwicklungspotenzial. Allerdings geht es nicht immer nur um neue Produkte, sondern auch um bestimmte international anerkannte Zertifikate wie beispielsweise die Umwelterklärung Environmental Product Declaration, kurz EPD, die für immer mehr bestehende Produkte ausgestellt werden.

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