Allgemeines zu beschichtetem Glas

Beschichtete Glasoberflächen werden im Allgemeinen in Dünnfilm- und Dickfilmschichten unterteilt. Die erste Variante weist eine Stärke von weniger als 1 Mikrometer auf und zählt zu den letzten Folienbeschichtungen. Sie tritt beispielsweise bei Verbundsicherheitsglas oder Emaillierungen auf. Eine Dünnfilmbeschichtung wird im Glasbau aus folgenden Gründen vorgenommen:

  • reduziertes Emissionsvermögen für Infrarotstrahlung
  • Absorptionserhöhung
  • elektrische Leitfähigkeit
  • dekorativer Effekt
  • Ent- und Verspiegelungen

Ebenso kann eine Dünnfilmbeschichtung als Wärmedämm- und Sonnenschutzschicht dienen, solang sie aus einer Kombination von Funktions-, Haft-, Zwischen- und Deckschichten besteht. Zusätzlich benötigt sie reflektierende oder absorbierende Komponenten, welche durch die gewünschten lichttechnischen sowie strahlungsphysikalischen Eigenschaften beeinflusst werden.

Eine moderne Sonnenschutzschicht stellt ein komplexes Doppel- manchmal auch Dreifach-Silber-Schichtsystem dar, bei welchen die Reihenfolge eines Einfachsilberschichtsystems repetitiv auftritt und zu dem weitere Schichten addiert werden. Solche Beschichtungen fertigt man normalerweise aus reflektierenden Metallen, wie zum Beispiel Silber, Kupfer, Gold, Edelstahl oder Nickel. Diese Materialien haben ein hohes Transmissionsvermögen im relevanten Spektralbereich sowie ein hohes Reflexionsvermögen im infraroten Bereich. Zum Entspiegeln verwendet man Metalloxide, die einen hohen Brechungsindex aufweisen.

Beispiele für Beschichtetes Glas

Wärmeschutzverglasungen werden mit einem möglichst niedrigen Emissionsvermögen und einer Entspiegelung verwendet. Doch auch Sonnenschutzverglasungen enthalten Beschichtungen, um das thermische Emissionsvermögen zu reduzieren, wobei dort eine zusätzliche Schicht mit verspiegelnden Funktionen und absorptionserhöhenden Effekten hinzukommt. Damit der Ug-Wert reduziert werden kann, gilt es, die Emissivität der Scheibe zu senken. Hierzu verwendet man Zinnoxidschichten, welche eine Entspiegelung der Silberbeschichtung bewirken und gleichzeitig als Haftvermittler und Oxidationsschutz dienen. Jedoch hängt es von der Art der Beschichtung ab, wie stark die Haftfestigkeit und Beständigkeit ausfällt.

Chemische und physikalische Beschichtungsprozesse

Es beginnt mit der nass-chemischen Beschichtung, für welche eine Mischung aus einem gelösten Metallsalz sowie einer reduzierten Verbindung auf die Oberfläche des Glases aufgebracht werden muss. Bei der Reaktion werden feinste Metallpartikel abgeschieden. Hinterher folgt die Sol-Gel-Beschichtung, ebenfalls eine Lösung aus metallorganischen Verbindungen, die im Tauchbeschichtungsverfahren aufgebracht und dadurch in Metalloxide umgewandelt werden. In der anschließenden Dampfphase muss man die stehenden Verbindungen auf die heiße Glasoberfläche aufbringen, sodass sie eine pyrolytische Reaktion eingehen können. Erst dann kann die Sprühbeschichtung folgen, bei welcher man aufgesprühte Flüssigkeiten durch bestimmte Pyrolyseprozesse an die Oberfläche des Glases bindet. Zum Schluss findet das Beschichten mit eine gleichmäßig aufgebrachten Pulver statt. Auch dieses wandelt sich durch die heiße Glasoberfläche in einer pyrolytischen Reaktion in eine spezielle Beschichtung um.

Die physikalischen Beschichtungsprozesse bestehen maßgeblich aus 2 Komponenten: der Verdampfung und der Kathodenzerstäubung. Bei der ersten wird das Beschichtungsmaterial durch Erhitzen verdampft, sodass es anschließend auf die Oberfläche aufgebracht werden kann. Bei der Kathodenzerstäubung müssen Ionen durch eine Glasentladung auf entsprechendes Targetmaterial geschossen werden. Dabei scheiden sich Materialbestandteile ab und kondensieren hinterher auf der Glasoberfläche.

Ablauf der Reinigung

Wie es die vielen und aufwendig hergestellten Schichten schon erahnen lassen, ist beim Säubern von beschichtetem Glas viel Vorsicht geboten. Denn Glas mag viel vertragen, doch bei Weitem nicht alles. Als Teil der Fassade ist das Glas zwangsläufig einer baubedingten und natürlichen Verschmutzung ausgeliefert. Normale Verschmutzungen, die man in regelmäßigen Intervallen fachgerecht reinigt, sind für das Glas kein Problem. Jedoch kann es, abhängig von Standort, Klima, Zeit und Bausituation zu deutlich sichtbaren physikalischen und chemischen Anlagerungen von Schmutz auf der Oberfläche kommen. Hier wird eine fachgerechte Reinigung umso wichtiger.

Reinigung während des Baufortschritts und der Nutzung

Grundsätzlich gilt es, jede art von aggressiver Verschmutzung im Verlauf des Baufortschritts zu vermeiden. Sollte es dennoch passieren, müssen die Verschmutzungen unmittelbar nach dem Entstehen mit entsprechenden nicht-aggressiven Mitteln abgewaschen werden. Dazu zählen insbesondere Zement- oder Betonschlämme, Mörtel oder Putze, weil diese hochalkalisch sind und rasch zu einer Verätzung der Glasoberfläche führen können. Aus diesem Grund müssen sie schnellstens mit ausreichend Wasser abgespült werden. Körnige und staubige Anlagerungen muss man ebenfalls fachgerecht, aber keinesfalls trocken entfernen. Sinnvoll ist ebenfalls, die Verschmutzungen von vornherein gering zu halten, indem man sich einer Optimierung des Bauablaufes widmet. Hilfreich können separat genehmigte Schutzmaßnahmen sein, wie zum Beispiel die Verwendung von Schutzfolien.

Wichtig ist auch die sogenannte Erstreinigung, deren Aufgabe es ist, verschiedene Bauteile nach Fertigstellung zu säubern. Jedoch ist sie nicht dafür geeignet, alle angefallenen Verschmutzungen zu entfernen. Damit die Eigenschaften der Glasoberflächen über den gesamten Zeitraum der Nutzung erhalten bleiben, muss eine regelmäßige und fachgerechte Reinigung stattfinden.

Allgemeine Reinigungsvorschriften

Um Glas effektiv zu reinigen, muss prinzipiell viel und möglichst sauberes Wasser verwendet werden. Das reduziert den Scheuereffekt, welche oft durch Schmutzpartikel zustande kommt. Als Handwerkszeuge dienen beispielsweise saubere und weiche Schwämme. Ebenso geeignet sind Gummiabstreifer, Lappen oder Leder. Die Reinigungswirkung kann man außerdem durch handelsübliche Glasreiniger und neutrale Reinigungsmittel unterstützen. Findet man Verschmutzungen im Sinne von Dichtstoffrückständen oder Fett, so können diese mit Spiritus oder Isopropanol entfernt werden. Bei allen anderen chemischen Reinigungsmitteln ist akribisch darauf zu achten, dass sie keine alkalischen Laugen, flouridhaltigen Mittel oder Säuren enthalten.

Des Weiteren ist der Einsatz von scharfen, spitzen und metallischen Gegenständen zu vermeiden, da diese allzu schnell zu Kratzern oder Beschädigungen im Glas führen können. Auch Reinigungsmittel dürfen die Glasoberfläche nicht sichtbar angreifen. Aus diesem Grund ist auch das „Abklingen“, welches mit einem Glashobel realisiert wird, unzulässig.

Tipps für verdelte und beschichtete Gläser

Bei beschichteten Glasoberflächen ist noch stärker auf eine vorsichtige Arbeitsweise zu achten, da Schäden noch schneller entstehen und die Funktion der Gläser beeinträchtigen können. Hier gilt es zunächst, die Art der Beschichtung zu erkennen. So gibt es beispielsweise wetterseitig beschichtete Gläser, die man an einer hohen Reflexion im sichtbaren Bereich erkennt. Dabei handelt es sich meist um Sonnenschutzgläser, die oftmals auch thermisch vorgespannt sind, was gerade bei Sonnenschürzen und Fassadenplatten vorkommt.

Zu beachten ist außerdem, dass Verglasungen sowohl an der Innen- als auch Außenseite reflexionsmindernde Schichten enthalten können, welche man naturgemäß nur schwierig erkennt. Ein Spezialfall sind die außen oder innen liegenden Wärmedämmschichten. Besondere Fensterkonstruktionen haben die Eigenschaft, dass diese nicht zwingend zum Scheibenzwischenraum zeigen. Kommt es zu einer Beschädigung dieser Schichten, so äußern sie sich meist streifenförmig als Abrieb, was durch die wenig raue Oberfläche bedingt wird.

Es gibt auch Glasoberflächen, die sich optisch kaum erkennen lassen: die selbstreinigenden oder Schmutz abweisenden Oberflächen. Diese sind nutzungsbedingt meist der Witterungsseite zugewandt. Mechanische Beschädigungen und Kratzer stellen bei selbstreinigenden Schichten einerseits eine rein visuell erkennbare Schädigung dar, andererseits kommt es auch zu einem Funktionsverlust der beschädigten Stelle. Tunlichst zu vermeiden sind Fett- oder Silikonablagerungen, weshalb man unbedingt silikon- und fettfreie Gummiabstreifer benutzen sollte.

Etwas leichter hat man es bei Einscheibensicherheitsglas, welches gesetzlichen Vorschriften nach gekennzeichnet sein muss. Es kann aus einer beliebigen Kombination der bereits genannten Schichten bestehen. Durch die Weiterveredelung ist vorgespanntes Glas meist weniger plan als das normal gekühlte Spiegelglas. Der Einbau ist vielseitig vorgeschrieben, sodass gesetzliche und normative Vorgaben ausreichen. Dadurch, dass der thermische Vorspannprozess beim Einscheibensicherheitsglas zu einer Veränderung der Oberfläche führt, kann diese im Gegenzug auch variable Eigenschaften aufweisen. Das gilt es, bei der Reinigung zu berücksichtigen.

Letzte Hinweise zur Reinigung

Die Verwendung von tragbaren Poliermaschinen, um Oberflächenschäden effektiv zu beseitigen, führt zwangsläufig zu einem sichtlichen Abtrag der Glasmasse. Dadurch entstehen optische Verzerrungen, die man hinterher als Linseneffekt bezeichnet. Aus diesem Grund ist der Einsatz solcher Poliermaschinen, gerade bei oben genannten veredelten und von außen beschichteten Glasoberflächen, unzulässig. Setzt man die Poliermaschinen beim Einscheibensicherheitsglas ein, so können ebenfalls Oberflächenschäden entstehen, die hinterher zu einem Festigkeitsverlust führen. Das wiederum stellt eine ernsthafte Beeinträchtigung der Sicherheit des Bauteils dar.

Zu beachten ist, dass Glasoberflächen prinzipiell ungleichmäßig benetzbar sind, was sich beispielsweise auf Abdrücke von Fingern, Rollen, Dichtstoffresten, Aufklebern oder Umwelteinflüssen zurückführen lässt. Dieses Phänomen wird aber erst sichtbar, sobald die Scheibe befeuchtet ist.