FASSADE 5/2017

TITElTHEMA

GlaSFaSSaDen

FaSSaDe 5/2017

Physikalischer Hintergrund

Glas unter Beanspruchung oder vorge-

spanntes Glas mit internen Spannungszu-

ständen weist die Eigenschaft der Doppel-

brechung auf

[1]

. Während des Vorspannpro-

zesses von Floatglas zu teilvorgespanntem

Glas (TVG) oder Einscheibensicherheits-

glas (ESG) können die thermisch induzier-

ten Oberflächendruckspannungen aufgrund

kleinster, unterschiedlicher Temperaturzo-

nen nicht homogen verteilt ins Glas einge-

prägt werden

[2]

. Die Kombination aus diesen

Effekten führt unter polarisiertem Lichtein-

Der Begriff der „Anisotropie“ in Verbindung mit thermisch vorgespannten Architekturgläsern beschäftigt

derzeit Architekten, Glasveredler, Fassadenbauer und Bauherren. Auf nationalen und internationalen

Fachtagungen bildet der Begriff der Anisotropie, welcher auf optische Beeinträchtigungen (Irisationen)

der gläsernen Fassade zurückzuführen ist, den Schwerpunkt mit Seminaren und Vorträgen. Grund hierfür

sind die seit längerem zum Teil sehr hohen Anforderungen von Fassadenberatern und Architekten an die

Transparenz von thermisch vorgespannten Gläsern in der Fassade und neuartige Online-Messmethoden.

Durch die Weiterentwicklung zu quantitativen Messsystemen wird Schritt für Schritt der Weg zur objektiven

Bewertung von Anisotropien ermöglicht. Aktuelle und abgeschlossene kooperative Forschungsvorhaben der

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) und der Hochschule München (HSM) sowie die

Verbandsarbeiten im Fachverband Konstruktiver Glasbau (FKG) tragen zu diesem Fortschritt maßgeblich bei.

Anisotropieeffekte an Fassaden

mit thermisch vorgespanntem Glas –

neue Messmethoden

Von prof. Dr.-ing. christian Schuler u.a.

fall und bestimmten Betrachtungs-

winkeln zu Irisationen, die im Glas

als graue bis farbige Streifen- oder

Fleckenmuster wahrgenommen wer-

den.

Das natürliche Tageslicht enthält je

nach Wetterbedingung und Tages-

zeit einen mehr oder weniger hohen

Anteil polarisierten Lichts. Ein hoher An-

teil herrscht z.B. bei klarem blauen Him-

mel und niedrigem Sonnenstand. Hier wird

das Licht in der Atmosphäre so gestreut,

dass ein hoher Polarisationsgrad erreicht

wird, bei dem die Anisotropien deutlicher

erkennbar sind

[3]

. Ein weiterer Aspekt, der

zu sehr hohen Polarisationsgraden führt,

sind stark reflektierende Oberflächen, wie

z.B. benachbarte Gewässer oder hohe Ge-

bäude mit Glasfassaden. Ferner ist der Be-

trachtungswinkel ein entscheidendes Krite-

rium für die Sichtbarkeit von Anisotropien.

Unter dem sogenannten Brewster-Winkel

(dieser beträgt bei Glas ca. 56°) kann der

Beobachter Irisationen sehr gut in der Glas-

fassade erkennen. In Anlehnung an Kön-

nen

[4]

beschreibt Bild 3 die typischen Situ-

ationen, bei denen Anisotropien bei ESG

oder TVG in der Fassade sichtbar werden.

Der polarisierte Lichtstrahl wird am Ein-

trittspunkt in zwei Komponenten parallel

zu den Hauptspannungsrichtungen im Glas

aufgespalten. Diese beiden Teilstrahlen be-

sitzen bei Inhomogenität der Vorspannung

unterschiedliche

Ausbreitungsgeschwin-

Bild 1: Rollen- und Streifenmuster

Bild 2: Fleckenmuster