Die neue Verglasung könnte den Brandschutz revolutionieren. Im Video werden Funktionsweise und Aufbau der Entwicklung beschrieben.

Bild: Fraunhofer Umsicht / Video: Fraunhofer

Hitzebeständige Türen Ein Brandschutzglas, das gar nicht funktionieren dürfte

14.10.2020

Forscher haben eine neue Brandschutzverglasung entwickelt, die ohne krebserregendes Acrylamid auskommt und außerdem viel weniger Abfall in der Herstellung verursacht. Woraus genau sie besteht, wollen sie nicht verraten – nur, dass ein Gel verwendet wurde, das eigentlich nicht funktionieren sollte.

Entwickelt wurde die neue Schutzverglasung vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht und dem Tür- und Tor-Hersteller Hörmann. Innerhalb von vier Jahren schaffte sie es vom Becherglas in die Produktion.

Dabei dürfte die Entwicklung der beiden Partner gar nicht funktionieren. Doch das tut sie – und soll sogar alle Erwartungen übertreffen. Einerseits verzichtet das neue Brandschutzglas auf krebserzeugendes Acrylamid und lässt sich somit toxikologisch unbedenklich verarbeiten. Andererseits fallen bei der Herstellung statt 150 bis 160 kg Prozessabfällen pro Tag nur noch 20 kg an.

Bei Bränden kann die Verglasung Flammen und Hitze über 1.000 °C widerstehen, bei Standzeiten bis zu 120 Minuten. Für die Entwicklung erhielten Dr. Holger Wack und Damian Hintemann vom Fraunhofer Umsicht und Thomas Baus von Hörmann den Joseph-von-Fraunhofer-Preis.

60 Fehlversuche bis zum Durchbruch

Brandschutzverglasungen enthalten zwischen zwei Glasscheiben ein transparentes wasser- und elektrolytreiches Gel. Bricht ein Brand aus, hält die den Flammen zugewandte Glasscheibe der hohen Temperatur nicht lange stand und zerspringt.

Nun kommen zwei Mechanismen in Gang: Das Wasser aus dem Gel verdampft und kühlt die noch intakte zweite Verglasung. Zum anderen bildet sich eine hitzedämmende Salzschicht.

Anhand ihrer Datenbasis haben die Fraunhofer-Forscher zunächst ein Screening durchgeführt: Welche Gele eignen sich für eine solche Brandschutzverglasung? Nach etwa 60 Fehlversuchen haben sie aus Vollständigkeitsgründen eine Komponente getestet, die theoretisch gar nicht funktionieren kann. „Tut sie aber doch“, schmunzelt Wack. Genau wollen sich die Forscher hier nicht in die Karten schauen lassen, nur so viel ergänzt Baus: „Das Projekt hatte einige solcher Momente, in denen etwas klappte, was augenscheinlich nicht klappen kann.“

„Brandschutzglasherstellung neu erfunden“

Bereits die erste Brandprüfung, die die Forscher nach nur kurzer Entwicklungszeit durchführten, verlief vielversprechend: Sie erreichten hier eine 30-minütige Brandperformance. Es folgte der Scale-up vom Becherglas in eine Demonstrationsanlage am Fraunhofer Umsicht.

„Wir haben die Idee innerhalb von nur vier Jahren vom Labor in die Praxis überführt – für eine komplette verfahrenstechnische Entwicklung eine sehr kurze Zeit“, sagt Hintemann. Üblicherweise liege sie eher bei zehn bis zwölf Jahren. Produziert werden die Brandschutzgläser bei Hörmann Glastechnik, einer Ausgründung des Familienunternehmens Hörmann.

Insbesondere diese Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis überzeugte die Jury des Joseph-von-Fraunhofer-Preises von dem Projekt. „Wir haben nicht nur ein Brandschutzglas entwickelt“, betont Baus, „sondern die Brandschutzglasherstellung neu erfunden.“

Bildergalerie

  • Das Hydrogel, bestehend aus dem Elektrolyt und der Starterflüssigkeit, ist im Laborversuch blasenfrei in den Scheibenrohling gefüllt worden.

    Bild: Piotr Banczerowski, Fraunhofer Umsicht

  • Aus dem Hydrogel hat sich eine hitzedämmende Salzschicht gebildet.

    Bild: Piotr Banczerowski, Fraunhofer Umsicht

  • Haben die neuartige Schutzverglasung entwickelt: Dr. Holger Wack und Damian Hintemann (beide Fraunhofer) und Industriepartner Thomas Baus (Hörmann Glastechnik).

    Bild: Piotr Banczerowski, Fraunhofer Umsicht

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