Warum steht Silatecs Forschungsleiter für Sicherheitsglas bei 46 °C Hitze in Arizona?

"Wir testen gerne die Extreme," so Christoph Hahn von Silatec, "wollen so unseren Vorsprung durch Wissen weiter ausbauen und sind stets neugierig auf neue Erkenntnisse. Schließlich wollen wir auch für die Bedrohungsszenarien per Zukunft gewappnet zu sein, was Einbrüche oder Beschuss angeht."

Den konkreten Bezug hierzu schildert folgender Fall:

"Wenn die kommen und sich an meinem Sicherheitsglas zu schaffen machen, dann hole ich mir erstmal einen guten Bordeaux aus meinem Keller und proste denen ganz entspannt zu, während die sich an meiner Scheibe zu schaffen machen."

So das Lieblingsszenario einer der Silatec-Kunden, der die Live-Demos kennt, bei denen das Sicherheitsglas mit Axt, Vorschlaghammer und sogar Car Crashs getestet und malträtiert wird.

Und genau deshalb investiert Silatec so außerordentlich viel in Forschung und Entwicklung für Sicherheitsglas. Weil es um die Sicherheit und das bleibend gute Gefühl für die Kunden geht - und das selbst dann noch, wenn die ganz harten Jungs kommen.

Der kontinuierliche Innovationsdrang des Unternehmens seit seinem Bestehen hat Silatec eine führende Position in der Branche verschafft und Sicherheitsgläser mit überragenden Eigenschaften hervorgebracht. So findet sich Sicherheitsglas von Silatec auch beim G7- und G20-Gipfel, im Reichstag in Berlin, in Botschaften und immer wieder dort, wo Sicherheit eine zentrale - und im Wortsinne vitale Rolle spielen kann. Eine Statistik, die die Relevanz von Sicherheitsglas unterstreicht: Ein Großteil aller Einbrüche erfolgt über die Schwachstelle des Hauses, nämlich die Türen und Fenster - und der Anteil der Glasbrüche steigt.

"Mir ist vollkommen klar, dass die Forschung und unsere Universitätsprojekte nicht unsere zahlreichen realen Tests in der Praxis ersetzen können," so Christoph Hahn von Silatec. "Aber sie sind eine hervorragende Ergänzung für völlig neue Erkenntnisse, die in unsere Entwicklung einfließen und uns bei unserem Ziel unterstützen, das bestmögliche Sicherheitsglas herzustellen. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung halten wir unsere Spitzenposition im Bereich Sicherheitsglas aufrecht."

Silatec betreibt Forschungsprojekte rund um das Thema Sicherheitsglas unter anderem mit folgenden namhaften Universitäten:

Universität Siegen, Prof. Dr. Ing. Thorsten Weimar

Technische Universität Dresden, Prof. Dr. Ing. Bernhard Weller

Technische Universität Chemnitz, Prof. Dr. Michael Gehde

Universität der Bundeswehr München, Prof. Dipl. Ing. Peter Pauli

Dabei geht es vor allem um praktisch umsetzbare Erkenntnisgewinne für die stetige und weitere Verbesserung des Sicherheitsglases und für klare Kundenvorteile wie zum Beispiel noch widerstandsfähigere, aber auch energieeffizientere Produkte, sowie für neue Anwendungen in der Architektur.

1. Entwicklung von besonders dünnem Verbundsicherheitsglas

Die Ergebnisse im gemeinsamen Forschungsprojekt zeigen das große Potenzial des innovativen Laminats für Sicherheitsglas von Silatec - gerade auch in Hinblick auf die Eigenschaften Wärmeschutz, Schallschutz und Sicherheit. Im Vergleich zu üblichen Verglasungen können diese besonders dünnen Verbundsicherheits-Glasscheiben nicht nur um bis zu 65% schlanker ausgeführt werden, sondern auch bis zu 45% leichter - bei verbessertem Wärmeschutz und gleichbleibendem Schallschutz.

2. Wie kann die Angriffshemmung bestehender Verglasungen erhöht werden?

Die Forschung zeigt vielversprechende Möglichkeiten auf, bestehende Verglasungen effektiv gegen Einbruch nachzurüsten. Die entwickelte Verbundtechnik ermöglicht deutlich höhere Sicherheitsstandards bei geringerem Materialeinsatz. So kann eine wirtschaftliche und nachhaltige Alternative zum Austausch bestehender Verglasungen geschaffen werden.

3. Wie kann die Energie-Effizienz angriffshemmender Verglasungen deutlich gesteigert werden?

Angesichts strengerer Energieeinsparvorgaben und ambitionierter Klimaziele gewinnen angriffshemmende Isolierverglasungen an Bedeutung. Diese innovativen Gläser kombinieren Einbruchschutz mit einem niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten, was ihre Effizienz und Sicherheit im Bauwesen steigert. Sie sind leichter, dünner und bieten verbesserte Eigenschaften in Wärmedämmung und Nachhaltigkeit. Diese Fortschritte eröffnen neue Möglichkeiten für die Gebäudegestaltung und tragen zur Energieeffizienz und Sicherheit moderner Architektur bei. So lassen sich die ästhetischen Ansprüche großformatiger Fensterflächen immer besser mit funktionalen Anforderungen vereinen.

4. Wie können innovative Verbundglasscheiben um bis zu 73% leichter werden?

Die im Forschungsprojekt untersuchten Verbundglasscheiben eignen sich besonders als Vertikalverglasungen, mit Zusatzanforderungen wie beispielsweise einer Absturzsicherung oder Angriffshemmung. Dies liegt am leichten und schlanken Verglasungsaufbau, in Verbindung mit dem hohen Widerstand gegen mechanische Einwirkungen bis in die höchste einbruchhemmende Widerstandsklasse gemäß EN356 - nämlich der Widerstandsklasse P8B.

In der Forschungsarbeit gelang es, den Querschnitt des Sicherheitsglases gegen manuelle Angriffe um bis zu 51% dünner und bis zu 73% leichter als konventionelle Sicherheits-Sonderverglasungen zu entwickeln. Dies erleichtert nicht nur die tägliche Bedienung und Handhabung, sondern ermöglicht auch schlankere Rahmen und Unterkonstruktionen für Verglasungen im Neubau, sowie eine Nachrüstung der Verglasungen im Bestandsbau. Der Wärmedurchgangs-Koeffizient verbessert sich im Vergleich zu konventionellen Sicherheits-Sonderverglasungen um bis zu 22%.

5. Wie kann die Leistungsfähigkeit von durchschusshemmenden Verglasungen verbessert werden?

Wenn ein Projektil oder Geschoss auf einen festen Gegenstand trifft, geschieht dies in einem sehr kurzen Zeitraum und mit enormen Kräften und Druck. Dabei verformen sich sowohl das Projektil als auch das Zielobjekt. Deshalb sind die Eigenschaften der Materialien unter diesen Bedingungen besonders wichtig. Glas bricht normalerweise schneller, als ein Projektil fliegt, was bedeutet, dass Glas allein nicht sehr effektiv darin ist, Geschosse aufzuhalten.

Deshalb hat Silatec spezielle, hochtransparente Zwischenschichten entwickelt, die dieses Problem nicht haben. Dadurch können herausragend effektive, durchschusshemmende Verglasungen hergestellt werden.

Ermittlungen und Bemessungen von Materialeigenschaften an Silatec Verbundsicherheitsglas-Scheiben

Diese Forschungsarbeit am Lehrstuhl von Prof. Dr. Ing. Bernhard Weller untersucht die Eigenschaften von speziellen Sicherheitsgläsern, die aus Glas und Kunststoffen bestehen. Solche Gläser sind besonders widerstandsfähig und leicht, was sie ideal für den Einsatz in Gebäuden macht, die hohen Schutz erfordern, wie Botschaften oder Banken. Durch die Kombination von Glas mit schlagzähen Kunststoffen wird ein hoher Schutz bei geringem Gewicht erreicht. Dabei hat die Forschung es ermöglicht, diese Gläser präzise zu berechnen und zu modellieren, um ihre Anwendung im Bauwesen zu optimieren.

Wie können Kunststoffverarbeitungs-Prozesse bei Silatec optimiert werden?

Die Herstellung von großformatigem Sicherheitsglas mit Interlayern aus unterschiedlichen Kunststoffen ist äußerst sensibel - deshalb erfordert sie höchst präzise Produktionsverfahren. Dank der Entwicklung innovativer Technologien kann das Sicherheitsglas dabei nicht nur besonders groß, sondern auch hochtransparent gefertigt werden. Das macht es ideal für die moderne Architektur, insbesondere für Fassadensysteme, die sowohl ästhetisch ansprechend als auch sicher sein müssen.

Diese Glaslösungen bieten eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse und sind daher perfekt für Anwendungen geeignet, bei denen sowohl Design als auch Sicherheit eine zentrale Rolle spielen.

Schirmdämpfung ausgewählter Silatec-Sicherheitsgläser gegen elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich von 200 MHz bis 18 GHz

In diesem Projekt wurde untersucht, wie gut verschiedene Arten von Silatec Sicherheitsglas elektromagnetische Wellen abschirmen können. (Der gewünschte Effekt nennt sich "Schirmdämpfung"). Dabei wurden Frequenzen von 200 Megahertz bis 18 Gigahertz getestet; besonders interessant war der Schutz im Bereich von Mobilfunkfrequenzen, etwa um 900 Megahertz (D-Netz) sowie zwischen 1800 und 2000 Megahertz (E-Netz, DECT-Telefone und UMTS). Je nach Frequenz und Art des Sicherheitsglases wurden herausragende Abschirmwerte erzielt, nämlich Schirmdämpfungswerte von bis zu 99,95%.

All die Forschung und Entwicklung dient letztlich einem sehr praktischen und wichtigen Zweck: Menschen und Sachwerte wie Kunstwerke zu schützen, insbesondere dann, wenn die Risiken hochexponiert sind. Dabei sind die Bereiche, in denen hochwirksames Sicherheitsglas zum Einsatz kommt, genauso vielfältig wie beindruckend. Hier nur einige Beispiele:

Prof. Weimar, Sie arbeiten seit über 20 Jahren mit Silatec zusammen. Was hat Sie dazu bewogen, eine so langfristige Forschungspartnerschaft mit diesem Unternehmen einzugehen?

Die bis heute andauernde Zusammenarbeit begann tatsächlich bereits 2005 mit einem gemeinsamen Forschungsprojekt über die wissenschaftliche Untersuchung der von SiLATEC entwickelten Sicherheitsgläser aus einem speziellen Glas-Polycarbonat-Verbund. Die Ergebnisse aus diesem Forschungsprojekt dokumentierten einerseits die vermuteten Vorteile des Verbunds und generierten andererseits weitere Entwicklungspotentiale. Dies bildete anschließend die Grundlage für die daraus entstehende kontinuierliche Entwicklung des Glas-Polycarbonat-Verbunds in zahlreichen nachfolgenden Forschungsprojekten. Außerdem war die Zusammenarbeit mit Christoph Hahn und seinen Mitarbeitenden von Anfang sehr angenehm, konstruktiv und professionell. Kurz gesagt: Es macht inhaltlich und menschlich einfach Spaß.

In Ihren gemeinsamen Projekten haben Sie unter anderem den wahrscheinlich dünnsten Aufbau für Sicherheitsglas in der höchsten einbruchhemmenden Widerstandsklasse entwickelt. Welche weiteren Innovationen konnten Sie in der Zusammenarbeit mit Silatec realisieren?

In einem der gemeinsam bearbeiten Forschungsprojekte setzten wir bereits 2017 eine der ersten architektonischen Anwendungen von Dünnglas überhaupt am Markt um. Das Ergebnis war die damals weltweit dünnste einbruchhemmende Verglasung bis zur höchsten Widerstandsklasse durch die Kombination von Dünnglas und Polycarbonat. Eine weitere Innovation bestand in der nachträglichen Erhöhung der Angriffhemmung von bestehenden Zweischeiben-Isoliergläsern durch eine zusätzliche Polycarbonattafel, mit der gleichzeitig der Wärmeschutz der gesamten Verglasung verbessert wurde. Dies führte dann auch zur Entwicklung von sehr schlanken und sehr leichten Dreischeiben-Isoliergläsern mit Einbruchshemmung bis zur höchsten Widerstandsklasse sowie zu der erstmaligen Verwendung von Vakuum-Isolierglas als Bestandteil von Sicherheitssonderverglasungen.

Sie erwähnten in einem anderen Interview die erste und einzige Zulassung für einen Glas-Polycarbonat-Verbund als Verbundsicherheitsglas. Können Sie erläutern, warum diese Entwicklung so bedeutsam ist?

Glas bricht als sprödes Material spontan verbunden mit einem direkten Versagen des Bauteils. In Gebäuden gibt es allerdings bestimmte Anwendungen für Glas, wie beispielsweise absturzsichernde Vertikalverglasungen oder betretbare Horizontalverglasungen, die eine Redundanz nach dem Versagen erfordern. Daher wird Glas in diesen Bereichen mit polymeren Materialien, also Kunststoffen, verbunden, um die Redundanz zu gewährleisten. Die Bezeichnung dieser Gläser ist Verbundsicherheitsglas. Bis 2014 bestand Verbundsicherheitsglas in Deutschland normativ ausschließlich aus zwei oder mehr Glasschichten verbunden mit polymeren Zwischenschichten aus Polyvinylbutyral. Adere Zusammensetzungen erforderten eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung mit aufwendigen Prüfungen zum Nachweis der Eigenschaften von Verbundsicherheitsglas. Das SiLATEC Sicherheitsglas bestand damals als einziger Glas-Polycarbonat-Verbund alle Prüfungen und darf sich daher seitdem als Verbundsicherheitsglas bezeichnen.

Forschungsprojekte decken ein breites Spektrum ab, von Dünnglas-Verbundtafeln bis hin zu Vakuum-Isolierglas. Wo sehen die größten Innovationspotentiale für Silatec in den kommenden Jahren?

In den letzten 20 Jahren konnten wir den Glas-Polycarbonat-Verbund für die Einbruchshemmung durch die Erweiterung mit Dünnglas und Vakuum-Isolierglas in vielen Bereichen zu einer multifunktionalen Verglasung entwickeln. Aktuell besteht, aus gesellschaftlicher Perspektive leider, ein hoher Bedarf an beschusshemmenden Verglasungen. In diesem Bereich ergibt sich ein enormes Entwicklungspotential, dass wir momentan gemeinsam mit SiLATEC in einem Forschungsprojekt sehr umfassend untersuchen. Hieraus versprechen wir uns in den nächsten Jahren sehr schlanke Verglasungen mit Beschusshemmung, die im Unterschied zum heutigen Stand der Technik trotzdem die hohen Anforderungen an den Wärmeschutz erfüllen.

Sie bezeichnen die polymeren Zwischenschichten im Silatec-Verbund als „das Geheimnis von Silatec“: Inwiefern hebt sich diese Eigenentwicklung von Silatec von anderen Lösungen am Markt ab bzw. welche Rolle spielt sie für zukünftige Innovationen im Bereich Einbruchschutz?

Ein Glas-Polycarbonat-Verbund besteht zunächst aus den zwei Halbzeugen Glas und Polycarbonat. Die Herausforderung liegt in der dauerhaften Lamination dieser beiden unterschiedlichen Materialien. SiLATEC nutzt dazu eine selbstentwickelte polymere Zwischenschicht, die im sogenannten Kaltverbund ohne Druck und hohe Temperaturen laminiert. Dadurch werden durch die Herstellung induzierte Beanspruchungen in dem Verbund vermieden. Die Zwischenschicht in vergleichbaren Verbunden, die im Warmverbund unter Druck und hohen Temperaturen entstehen, müssen die nach der Herstellung vorhandene Beanspruchung durch die unterschiedliche Temperaturdehunung von Glas und Polycarbonat ausgleichen. Dies führt für den Verbund meistens zu einer Reduktion der Lebensdauer. Einen weiteren Innovationsschritt stellte für die SiLATEC Sicherheitsgläser sicherlich die Entwicklung einer alternativen polymeren Zwischenschicht mit einer höheren Steifigkeit dar, die in bestimmten Anwendungen das Polycarbonat ersetzt.

Als Unternehmen, das auch in der Forschung und Entwicklung von Sicherheitsglas seinen Führungsanspruch immer wieder eindrucksvoll unterstreicht, setzt sich der Sicherheitsglas-Spezialist mit Nachdruck dafür ein, Sicherheitslösungen zu entwickeln, die auch zukünftigen Bedrohungen und gesellschaftlichen Veränderungen gerecht werden.

Silatec berücksichtigt dabei Trends wie die wachsende soziale Ungleichheit (Schere zwischen Arm und Reich) und die Auswirkungen von Technologien wie KI auf die Arbeitswelt.

Es wird in Zukunft immer mehr darum gehen, mehrere Bedrohungsszenarien gleichzeitig abzuwehren und sich dynamisch an architektonische Veränderungen anzupassen. Zudem werden die Ingenieure beim deutschen Hersteller großen Wert auf die weitere Verbesserung der Energieeffizienz legen, um den ökologischen Fußabdruck weiter zu minimieren.        

Mit einem starken Fokus auf Qualität und Innovation bietet Silatec modernste Technologien im Bereich Einbruchschutz und Durchschusshemmung. Das Unternehmen ist nach ISO 9001 zertifiziert, was höchste Standards im Qualitätsmanagement garantiert. Dabei stellt Silatecs Engagement für kontinuierliche Produktverbesserungen sicher, dass Kunden stets von den neuesten Entwicklungen profitieren. Die Kombination aus deutscher Präzision und langjähriger Erfahrung macht Silatec zum bevorzugten Partner für anspruchsvolle Sicherheitslösungen weltweit.