Absturzsichernde Verglasungen mit Punkthaltern

Glas hat viele Anwendungsmöglichkeiten in der zeitgenössischen, lichtdurchfluteten Innenarchitektur. Gerade bei Glasgeländern haben sich in den letzten Jahrzehnten viele Optionen entwickelt. Neben ausfachenden Glasfüllungen (mit Klemmen oder Punkthaltern), unten eingespannten Klemmprofilen oder raumhohen, absturzsichernden Verglasungen (Linienlager oben und unten entlang der horizontalen Glaskante) sind bei Treppen- und Galerie-Raumsituationen die unten eingespannten Verglasungen mit Punkthaltern ein beliebtes Gestaltungsmittel, um eine funktionale und zugleich ansprechende Ganzglasgeländer-Lösung zu bauen – sei es an Beton/Putz- und Stahlwangen oder direkt an Holztreppen angebunden.
Leider werden hier in der Planung und Realisierung immer wieder viele Sicherheitsaspekte und normative Rahmenbedingungen nicht beachtet. Auf Internetseiten mancher ausführenden Betriebe aus den Bereichen Glasbau, Glas-/Metallbau, Holz- und Stahl-Treppenbau lassen sich unter den Referenzen häufig statisch fragwürdige Projektbeispiele finden.
Dabei macht es keinen Unterschied, ob die Geländer im privaten oder öffentlichen Bereich verbaut werden – kommt eine Person zu Schaden, sind die Konsequenzen in jedem Fall für die betroffene Person und das ausführende Unternehmen erheblich. Sicherheit bei Planung und Realisierung, wie auch Einhaltung der Normenvorgaben und der statischen Erfordernisse sollten daher oberste Prämisse sein.

Verglasungen mit Punkthaltern bilden in der Innenarchitektur nicht nur ein statisches, sondern auch ein attraktives Gestaltungs- und Akzentuierungselement. Der Wunsch nach mehr Transparenz führt dabei auch zu immer größeren Glasformaten, mit entsprechenden Erschwernissen bei Anlieferung und Montage bei engen Zugängen.
Unten eingespannte Ganzglasgeländer mit Punkthaltern werden in der Regel mit räumlich verstellbaren Punkthaltern aus Edelstahl A2 oder A4 realisiert. Zunehmend sind auch andersfarbige Punkthalter, basierend auf aktuellen Trend-Farben und Materialien, gefragt, wie z. B. Schwarz matt.
Punkthalter, die nicht justierbar sind, sind wegen der meist fehlenden Planheit des Untergrundes eher nicht geeignet. Nicht tolerierbare Zwängungen des verbauten Glases durch die Punkthalter sind hier kaum zu vermeiden.
Punktgehaltene Ganzglasgeländer beinhalten die Problematik, dass das Glas durch randnahe Bohrungen gehalten werden soll, aber gleichzeitig auch in seiner statischen Funktion durch diese Bohrungen geschwächt wird. Im Lastfall wirken sich diese Halterung durch Spannungskonzentrationen an der Bohrung eher ungünstig aus.
Wird das punktgehaltene Geländer zudem ohne Last abtragenden Handlauf realisiert, kommt erschwerend hinzu, dass es sich nicht mehr um die Verglasungsgruppe 2 nach ÖNorm B 3716-3 (Deutschland: Kategorie B) sondern Verglasungsgruppe 1 (Deutschland: Kategorie A) handelt, die erhöhten Anforderungen genügen muss.

Normative Vorgaben nach ÖNorm B 3716 und DIN 18008 für punktgehaltene Ganzglasgeländer im Vergleich:

Vorgaben der ÖNorm B 3716
Planung, Bemessung und Ausführung von Verglasungen mit Punkthaltern im Brüstungsbereich sind in ÖNorm B 3716-1, B 3716-3 und B 3716-5 geregelt, auf die auch die OIB-Richtlinie 4 verweist. In der OIB-Richtlinie 4 sind unter anderem geometrische Vorgaben wie Brüstungshöhen zu finden. Nachfolgend einige Auszüge (die Normenblätter sind über Austrian Standards zu beziehen):

• Verglasungen ohne lastverteilenden Brüstungsriegel oder vorgesetzten Handlauf:
  • An einem Rand in einer Klemmkonstruktion gehaltenen, linien- oder punktförmig gelagerte Brüstungs-Verglasung – Verglasungsgruppe 1.2 (VSG aus TVG zulässig / VSG aus ESG nicht zulässig).
  • Klemm-Abstand horizontal max. 300 mm.
• Verglasungen mit lastverteilendem, durchlaufendem, kraftschlüssig verbundenem auf- oder vorgesetztem Handlauf:
  • Einseitig eingespannte, linienförmig oder punktförmig gelagerte Verglasung mit kraftschlüssig angebundenem, aufgesetztem oder vorgesetztem Handlauf – Verglasungsgruppe 2 (VSG aus TVG oder VSG aus ESG zulässig).
  • Klemmabstand horizontal max. 300 mm.
  • Punkthalterabstand senkrecht mindestens 150 mm.
  • Parallele oder versetzte Anordnung der Punkthalter bei Verglasungsgruppe 2 möglich.
  • Bei vorgesetztem Handlauf Lochabstand zur Glaskante bis Lochanfang mindestens 50 mm.
• PVB Folienaufbau mind. 0,76 mm.
• VSG – Einzelscheibenaufbau asymmetrisch möglich – Verhältnis bis 1 : 1,7 zulässig.
• Einspanntiefe bei einseitiger Lagerung mindestens 1/10 der frei auskragenden Glashöhe.
• Ausnehmungen und Bohrungen sind nur in thermisch verfestigten Glasarten zulässig.
• Für dynamische Einwirkungen (weicher Stoß) rechnerischer oder Versuchsnachweis (Bauteilprüfung durch akkreditierte Prüfstelle) möglich.
• Ein rechnerischer Nachweis ist zulässig, wenn sichergestellt wird, dass die Verglasung mit ihren Halte-Konstruktionen (z. B. Glasauflager mit der Einbindung an die Unterkonstruktion, Verschraubungen) durch die Modellbildung der Berechnung wiedergegeben wird. Das Berechnungsverfahren muss geeignet sein, den Pendelstoß nach 6.2.1 numerisch abzubilden.

Neben der ÖNorm B 3716 ist auch die OIB-Richtlinien, insbesondere RL 4, und die darin enthaltenen Regelungen zu beachten.

Vorgaben der DIN 18008
Planung, Bemessung und Ausführung von Verglasungen mit Punkthaltern (in Bohrungen) im Brüstungsbereich sind in Deutschland in der DIN 18008-1 und DIN 18008-3 und 18008-4 geregelt. Nachfolgend einige Auszüge (die Normenblätter sind über den Beuth Verlag erhältlich):

• Eine Einordnung in die Kategorie B ist nur dann möglich, wenn die Einspannung als linienförmig angesehen werden kann. Für einen entsprechenden Abstand der Punkthaler gibt es keine Vorgaben.
• Einzuhaltende Randabstände Glaskante zu Bohrungsrand:

≥ 80 mm von Außenkanten
≥ 80 mm von Bohrungsrand zu Bohrungsrand
Falls die Randabstände nicht eingehalten werden können, darf in der statischen Berechnung nur die Festigkeit des „Basisglases“ (also Floatglas) angesetzt werden.

• Tellerdurchmesser mindestens 50 mm, bei Tellerabständen ≥ 1.200 mm jedoch mindestens 70 mm. Bei Abweichung ist ein Pendelschlagversuch erforderlich.
• Glaseinstand mindestens 12 mm, auch in verformtem Zustand.
• Kontaktvermeidung zwischen Glas und Metallteilen durch geeignete Zwischenlagen.
• Verschraubungen bedürfen der Sicherung gegen unbeabsichtigte Lösung.
• PVB Folienaufbau mind. 1,52 mm. Oft können die Nachweise auch nur unter Verwendung einer steifen Zwischenlage (Ionoplast, steifes PVB) geführt werden.
• VSG aus ESG, ESG-H oder TVG prinzipiell möglich.
• Nach DIN 18008 darf für PVB kein Schubverbund zwischen den beiden VSG Scheiben angesetzt werden.
• Es ist immer ein statischer Nachweis zu führen. Dieser kann in Form einer Typenstatik (für viel Anwendungen gültig und bereits "typengeprüft"), einer Systemstatik (für viele Anwendungen gültig) oder einer objektbezogenen Statik geführt werden.
• Der Nachweis der Resttragfähigkeit (Grenzzustand der Tragfähigkeit) für Stoßeinwirkungen für die Punkthalter-Konstruktion erfolgt versuchstechnisch (Pendelschlag). Da es für derartige Konstruktionen keine Tabellen in der DIN 18008 gibt, ist der Pendelschlagversuch alternativlos.
• Falls eine linienförmige Einspannung am unteren Rand über die "Punkthalterpärchen" gegeben ist, kann die Konstruktion in Kategorie B der DIN 18008-4 eingeordnet werden. Da aber der Nachweis der Resttragsicherheit nur über einen Pendelschlagversuch geführt werden kann, muss hier in Deutschland ein Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis von einer anerkannten Prüfstelle erteilt werden. Ist die Einordnung in Kategorie B nicht möglich (z. B. zu große Punkthalterabstände, Modellscheiben, fehlender lastabtragender Handlauf etc.), ist eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (früher ZiE) oder Allgemeine Bauartgenehmigung (früher AbZ) zu erwirken. Sind zusätzlich noch ungeregelte Bauprodukte in der Bauart enthalten (z. B. ungeregelte Edelstahllegierung des Punkthalters oder ungeregelte Schrauben), ist zusätzlich eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) oder Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) u. U. mit entsprechenden Bauteilversuchen erforderlich.

Die nachfolgenden negativen Beispiele mit Erläuterungen zu daraus resultierenden statischen Konsequenzen basieren auf Referenzfotos, die Handwerksbetriebe auf deren Homepages als umgesetzte Projekte präsentieren. Um die Anonymität zu wahren, werden diese nur abstrahiert als Prinzip-Skizzen dargestellt.

Nachfolgende Punkte sollten beachtet werden:

• Modellscheiben sollten möglichst durch sinnvolle Anordnung der Scheibenstöße vermieden werden.
• Randnahe Bohrungen sollte vermeiden werden (Österreich ≥ 50 mm Bohrungsrand, Deutschland: ≥ 80 mm Bohrungsrand).
• Es hat einen günstigen Einfluss, wenn der Punkthalterabstand in der Höhe möglichst groß gewählt wird.
• Eine Glas-Statik von punktgehaltenen Scheiben ist anspruchsvoll. Punkthalter, elastische Zwischenlagen und Bohrung müssen mit einer Finite-Element-Software modelliert werden unter Berücksichtigung von sogenannten "Kontaktansätzen". Das setzt eine entsprechende Software und Erfahrung im Umgang mit derartigen Berechnungen voraus. "Black Box"-Eingaben täuschen eine nicht vorhandene Sicherheit im Umgang vor.
• Durch aufwendigere Berechnungen, z. B. Berechnung des gesamten Brüstungsverlaufs, kann die Glasdicke oft reduziert werden.
• Sehr wichtig (und oft vergessen oder verdrängt) ist der Nachweis des Anschlusses an die Unterkonstruktion.

Punktgehaltene Glasgeländer bieten interessante Gestaltungs-Optionen, wenn keine durchgängige linienförmige Klemmprofile entlang der unteren Kante zum Einsatz kommen sollen. Ihre Planung und Umsetzung bedarf aber Sorgfalt und Auswahl geeigneter, geprüfter Beschläge und Kenntnis der normativen Vorgaben. Für diese sicherheitsrelevante Verglasungsart mit hohen Lastanforderungen empfiehlt sich vor der Umsetzung in jedem Fall die Abklärung und Nachweisführung mit einem qualifizierten Statiker. (bt)

Autor*innen: Barbara Siebert, Thomas Hausser