Komplexität der Verarbeitung zum Isolierglas.

Wenn man sich als Newcomer in der Branche erstmals eine europäische IG-Produktion anschaut, sieht dies auf den ersten Blick alles sehr einfach und strukturiert aus. Am Eingang der Produktion kommen die 6 m auf 3,21m großen per Tieflader an; diese werden per Kran auf die Gestelle geladen und von dort aus, bei Bedarf, dem Glaszuschnitt zugeführt. Die Software übernimmt das Glasmanagement, sorgt für entsprechenden, meist automatischen Zuschnitt, im Falle von low-E-Glas auch gleich für automatische Randentschichtung incl. Abfallbeseitigung des überschüssigen Glases. Der weitere Ablauf zur IG-Herstellung mit den Stationen Waschmaschine, Visitierstation, ggf. Rahmensetzen der butylierten Abstandhalter oder TPS®-Auftrag, Gasfüllen und Verpressen sieht einfach aus, findet teilweise im Verborgenen statt und wird fast vollautomatisch gesteuert. Das nahezu fertige Isolierglas kommt dann wieder zum Vorschein und benötigt nur noch den finalen Schritt zur Randversiegelung mit dem entsprechenden Dichtstoff. Das fertige Produkt kann nach kurzer Verweilzeit im Lager dem Fenster-oder Metallbauer meist schon innerhalb von 24h geliefert werden.

Aber so einfach wie das auf den ersten Blick aussieht-ist das alles nicht. Dem Kundenauftrag muss das richtige Glas, ggf. mit der entsprechenden Beschichtung auf der richtigen Position zugeführt werden. Hinzu kommen dann noch ggf. Sonderglastypen wie ESG oder VSG für Schallschutz oder Sicherheitsglas. Durch den gestiegenen Einsatz von low-E-Beschichtungen in den letzten Jahren beim Dreifach-IG, hauptsächlich auf Position 2 und 5 und/oder ggf. Sonnenschutzbeschichtung auf Position 1, stellt diese Komplexität schon die erste Herausforderung dar. Die entsprechenden Softcoating-Beschichtungen müssen dementsprechend in den jeweiligen Randbereichen quantitativ entfernt werden, damit die später aufzubringenden Dichtstoffe eine definierte Oberfläche zum einwandfreien Haftungsaufbau vorfinden werden.

Beim Anschließenden Waschen in der Vertikalwaschmaschine wird der Staub und Verunreinigungen entfernt, meist ausschließlich mittels warmen VE-Wasser. Die Qualitätskontrolle des Waschwassers erfolgt fast immer per Leitfähigkeitsmessung und stellt in der Regel kein Problem dar. Allerdings verändert sich die Glasoberfläche durch den Waschvorgang chemisch und physikalisch, so dass dem nachgeschalteten Trocknungsvorgang ebenfalls eine wichtige Bedeutung zukommt. Dies gilt insbesondere für den später durchzuführenden Haftungsaufbau der Dichtstoffe. Die inzwischen sehr weit verbreiteten Visitierstationen übernehmen dann im nächsten Step die automatisierte, optische Kontrolle des IG.

Bis hierhin sind fast ausschließlich physikalische Vorgänge im Spiel, sieht man einmal von der bereits zuvor erfolgten Basisglasherstellung auf Zinnbad- bzw. Atmosphärenseite ab. Diese lassen sich auch sehr gut mit physikalischen Methoden kontrollieren.

Ab jetzt kommt aber die Chemie ins Spiel: Das geschieht beim Butylauftrag auf den Abstandhalter an der „Butylierstation“ oder alternativ beim direkten Auftrag des Primärdichtstoffs in Form von TPS® auf Glas, oder alternativ beim ebenfalls maschinellen Auftrag eines vorgefertigten Schaumspacers an der lateralen Schnittstelle mittels Acrylat-Klebstoff.

Bei allen drei Applikationsarten sind neben physikalischen Prozessen eben auch chemische Rohstoffe im Spiel, deren Rezepturen bzw. Aufbauten eine durchaus komplexe Zusammensetzung haben und den entsprechenden lokalen Applikationsbedingungen unterliegen. So können Faktoren, wie fehlerhafte Rohstoffe bzw. eine inkonsistente Zusammensetzung bzw. fehlerhafte Fabrikation beim Komponentenhersteller schon ein Grund für Reklamationen werden. Eine zu hohe oder zu niedrige Applikationstemperatur kann dann zu einem ungleichmäßigen Dichtstoffauftrag, zu mangelndem Haftungsaufbau, zu hohen Gasverlustraten oder ggf. zu sog. „Butyleinläufen“ in den Scheibenzwischenraum im Isolierglas bzw. Fenster führen.

Auch können Fehler an dieser Schnittstelle auftreten, die auf ein schlechtes Zusammenspiel von Abstandhalter und Butylauftrag am sog. „Butylierer“ zurückzuführen sind. Dies tritt immer dann auf, wenn ein häufiger Wechsel, der diversen „warme-kante“- und neuerdings „Multilayer“-Abstandhalter zum Einsatz kommen. Diese werden in Regel zuvor gebogen und mit Eckverbindern versehen und sollten keine Fettspuren von Fingerabdrücken aufweisen, die ebenfalls die Haftung der Dichtstoffe mindern könnten.

Natürlich kann auch ein ungleichmäßiger Butylauftrag, eine ungleichmäßige Verpressung zum Isolierglas oder ein zu hoher oder zu niedriger Anpressdruck in der Gasfüllpresse einen negativen Einfluss haben. Dies äußert sich dann entsprechend negativ mit zu großen Dickentoleranzen bei der anschließenden Qualitätskontrolle zur Messung der sog. „Paketstärke“ rund um die IG-Einheit.

Auch bei der Anwendung des Sekundärdichtstoffes können massive Fehler gemacht werden. Dies fängt schon bei den Transport- und Lagerbedingungen an. Direkte Sonneneinstrahlung oder zu kühl, oder ggf. im Freien gelagertes Produkt, kann zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Dies gilt im Übrigen analog für die o.g. Primärversiegelungsdichtstoffe, die bei Großanwendern aus Fässern gefördert werden, und nach falscher Lagerung im Freien bei Minusgraden, bis zu 14 (!) Tage bei Raumtemperatur benötigen, um im Zentrum des Fasses, im wahrsten Sinne des Wortes, „aufzutauen“.

Doch zurück zum Sekundärdichtstoff: Egal, ob nun Polyurethan, Polysulfid oder Silikon als 2-komponentiges System zur mechanischen Stabilisierung der IG-Einheit verwendet wird, muss in allen Fällen immer ein korrektes Mischungsverhältnis eingestellt sein und kontrolliert werden. Spülvorgänge vor Pausen und Schichtwechsel müssen nach den Vorgaben der Dichtstoffhersteller überwacht und durchgeführt werden. Ganz besondere Aufmerksamkeit ist angesagt, wenn Materialwechsel vorgenommen werden müssen, weil ggf. nach einer IG-Einheit für ein gasgefülltes Fenster mit Polyurethan oder Polysulfid, ein Fassadenelement mit Silikondichtstoff mit entsprechender UV-Resistenz versiegelt wird. Werden dabei die gleichen Mischaggregate benutzt, sind umfangreiche Spülvorgänge nötig, um Unverträglichkeiten der Dichtstoffe untereinander zu vermeiden.

Stichwort „Unverträglichkeit“: In den letzten 20 Jahren sind eine Vielzahl an Reklamationen auf Unverträglichkeitsreaktionen zwischen Dichtstoffen untereinander, aber auch zu anderen Bauteilen rund ums Fenster aufgetreten. Wenn auch die Branche in den letzten 5-10 Jahren, sehr viel dazugelernt hat, werden doch immer wieder mit den Randverbund-Dichtstoffen unverträgliche Materialien z.B. bei Wetterversiegelungen, beim sog. geklebten Fenster u.a. auch zur Einbruchhemmenden Verglasung oder auch Setzklötzchen (auf Basis Polystyrol) eingesetzt. Mit dem Erstellen entsprechender Freigabelisten für die diversen Einsatzgebiete durch die führenden Dichtstoffhersteller (so auch IGK), die in ihren Labors nach entsprechenden ift- und RAL-GMI-Richtlinien und, neuerdings auch nach der Norm EN-1279.1 (2018), prüfen, sind die Reklamationsfälle mit der Ursache „Unverträglichkeit“ rund ums Fenster signifikant zurückgegangen.

Wie oben erwähnt, spielt neben der korrekten Applikation, die komplexe, chemische Zusammensetzung der Dichtstoffe eine maßgebliche Rolle bei der Produktqualität für gutes Isolierglas. Um dies auch in Zukunft weiter zu gewährleisten, wird IGK – wie schon seit vielen Jahren in der Vergangenheit – weiter seine Rohstoff-Lieferanten an den weltweiten Produktionsstätten besuchen und per Audit entsprechend validieren. Hierbei wird seitens IGK der Focus ganz besonders auf die chemischen Zusammenhänge und Herstellverfahren mit dem Ziel gelegt werden, seinem Kundenstamm die bestmögliche Dichtstoff-Qualität anzubieten.

Dr. Randolf Karrer

Veröffentlicht in IGK Global.

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