Welche Kältebeständigkeit hat Glas?

Die Kältebeständigkeit von Glas: Ein Überblick über verschiedene Glastypen

Glas – ein scheinbar sprödes Material – offenbart bei genauer Betrachtung eine überraschende Robustheit, insbesondere gegenüber Kälte. Doch die Aussage “Glas ist kältebeständig” ist zu ungenau. Die tatsächliche Kältebeständigkeit hängt maßgeblich von der Art des Glases ab. Ein einfacher Vergleich der verschiedenen Glastypen und ihrer jeweiligen Einsatzgebiete verdeutlicht diesen Sachverhalt.

Die Angabe der Kältebeständigkeit erfolgt meist in Kelvin (K). Die Umrechnung in Celsius (°C) erfolgt einfach durch Addition von 273,15. Ein Wert von 150 K entspricht beispielsweise -123,15 °C. Die folgenden Angaben sind Näherungswerte und können je nach Hersteller und spezifischer Glaszusammensetzung leicht variieren.

1. Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG): ESG, auch als gehärtetes Glas bekannt, zeichnet sich durch seine hohe Bruchfestigkeit aus. Seine Kältebeständigkeit liegt im Bereich von ca. 150 K (-123,15 °C). Obwohl es deutlich widerstandsfähiger gegen mechanische Beanspruchung ist als Floatglas, ist seine Kältetoleranz begrenzt. Ein plötzlicher Temperaturwechsel kann zum Bruch führen, insbesondere bei großen Glasflächen oder ungleichmäßiger Kälteverteilung. Daher eignet sich ESG für Anwendungen, bei denen extreme Temperaturschwankungen unwahrscheinlich sind, zum Beispiel in Fenstern und Türen in gemäßigt kalten Klimazonen.

2. Verbund-Sicherheitsglas (VSG): VSG, bestehend aus zwei oder mehr Glasscheiben, die durch eine Zwischenschicht (meistens PVB-Folie) verbunden sind, weist eine höhere Kältebeständigkeit auf als ESG. Die Zwischenschicht wirkt als Puffer und gleicht Temperaturschwankungen besser aus. Die Kältebeständigkeit liegt in etwa bei über 200 K (-73,15 °C). Dies macht VSG zu einer geeigneteren Wahl für Anwendungen in kälteren Regionen oder an Stellen, an denen größere Temperaturunterschiede auftreten können, beispielsweise in Fahrzeugscheiben oder großflächigen Fenstern in kalten Klimazonen.

3. Borosilikatglas: Dieses spezielle Glas zeichnet sich durch einen hohen Anteil an Boroxid aus, was ihm eine außergewöhnlich hohe Temperatur- und Kältebeständigkeit verleiht. Borosilikatglas übersteht Temperaturen bis zu ca. 260 K (-13,15 °C) und sogar darüber hinaus ohne wesentliche Beeinträchtigung. Die geringe Wärmeausdehnung minimiert das Risiko von Spannungsrissen bei Temperaturwechseln. Borosilikatglas findet daher Anwendung in Laborgeräten, Backformen und anderen Anwendungen, die hohe Temperaturunterschiede aushalten müssen.

4. Glaskeramik: Glaskeramikmaterialien weisen eine noch höhere Kältebeständigkeit auf als Borosilikatglas. Durch spezielle Herstellungsprozesse wird eine sehr feine, kristalline Struktur erzeugt, die die Temperaturwechselbeständigkeit deutlich erhöht. Glaskeramik übersteht Temperaturen von über 300 K (26,85 °C) und darüber hinaus. Seine Anwendung findet sich in Kochfeldern, Backöfen und anderen hitze- und kältebeständigen Produkten.

Fazit: Die Kältebeständigkeit von Glas ist keine einheitliche Größe, sondern hängt stark vom verwendeten Glastyp ab. Die Auswahl des richtigen Glases hängt daher entscheidend von der vorgesehenen Anwendung und den erwarteten Temperaturbedingungen ab. Bei der Planung von Bauprojekten oder der Auswahl von Produkten für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen ist die Berücksichtigung der spezifischen Kältebeständigkeit des jeweiligen Glases unerlässlich, um Bruch und Schäden zu vermeiden.