Wissenswertes zu Autoglas

Nehmen Sie sich einen Moment Zeit und lesen Sie die „Geschichte der Windschutzscheibe“.
Wussten Sie, wie ein Regensensor funktioniert ? All dies können Sie hier in unseren Artikeln erfahren.

Geschichte der Windschutzscheibe

Vor 1919 gab es nur einige „pferdelose Kutschen“, die sich nur mit relativ geringer Geschwindigkeit fortbewegten. Als die Zahl der motorisierten Vehikel zunahm und deren Geschwindigkeit stieg, entstand das Problem, daß der Fahrer eines solchen Gefährtes durch den Fahrtwind in seiner Führung beeinträchtigt wurde. Um das Fahren zu erleichtern, wurde eine transparente Glasscheibe zum Schutz vor Wind bei der Produktion mit einbezogen.

geschichte_windschutzscheibeDie Geburt der buchstäblichen Windschutzscheibe. Aber die Windschutzscheibe löste nicht alle Probleme. Zwar machte die Windschutzscheibe das Fahren komfortabler, aber sie schützte nicht angemessen vor kleinen Trümmern. Die frühen Windschutzscheiben wurden häufig durch kleine Objekte zerstört, was zur Rissbildung führte und die Insassen in einem solchem Fall durch große Glasbruchstücke gefährlich verletzten konnte.

1919 fand Henry Ford die ersten „laminierten Scheiben“ in Frankreich , welche einen Zellulosen Stoff zwischen zwei Scheiben beinhalteten um diese bei einem Bruch zusammenzuhalten. Eine frühe Variante des heutigen Verbundsicherheitsglas. Zwischen 1919 und 1929 hatte Henry Ford all seine Fahrzeuge mit diesen Scheiben ausgestattet.
In Europa bestanden die Windschutzscheiben bis in die 70’er aus Einscheibensicherheitsglas. Einscheibensicherheitsglas hatte zwar den Vorteil, daß keine großen Bruchstücke aus der Windschutzscheibe herausbrechen konnten, aber auch die für ESG typischen kleinen Glasbruchstücke waren sehr gefährlich und konnten die Augen der Insassen verletzen.
Heute wird kein Einscheibensicherheitglas bei Windschutzscheiben mehr verwendet und Verbundglas wird auch nicht durch einen Zellulosen Stoff zusammen gehalten. Ein hochstabiles Vinyl namens PVB (Polyvinylbutyral) schützt die Insassen der heutigen Fahrzeuge vor Verletzungen.Die ursprüngliche Aufgabe einer Windschutzscheibe, die Insassen vor Wind und Verschmutzung zu schützen, ist heute auch nur noch ein Teil Ihrer Aufgaben. Sie trägt heute maßgeblich zur Torsionssteifigkeit eines Fahrzeuges bei und ist ein tragendes Teil der Karosserie.

Warum Autoscheiben verkleben

In den USA wurden ab 1963 Frontscheiben an Serienfahrzeugen geklebt. General Motors (GM) lieferte ab Mitte der sechziger alle PKW´s mit verklebten Scheiben aus. Grund dafür war die Panorama-Scheibe, ein Stilelement an US-Fahrzeugen der 60er Jahre, die bis zur zurückversetzten A-Säule herumgezogen waren.

Diese Scheibenart war mit einer Gummidichtung ohne zusätzliche Maßnahmen nicht zu halten bzw. abzudichten. In Europa war der Audi 100 ab Modelljahr 77 das erste Fahrzeug mit verklebter Verglasung.

Vorteile gegenüber der Gummiverglasung:

  • Hohe Sicherheit bei 30 mph-Crash
  • Flash-Glazing
  • Erhöhung der Steifigkeit der Karosserie
  • Verringerung der Spannungen im Glas
  • Arbeitserleichterung in der Montage
  • Automatisierung in der Montage
  • Gewichtsvorteile

Nachteile gegenüber der Gummiverglasung:

  • Der Wechsel einer geklebten Scheibe ist schwierig, zeitaufwendig und teuer
  • Eine geklebte Scheibe ist ca. 20 % teurer. Die Hauptfaktoren sind der Keramikaufdruck und die Vorkonfektionierung.
Steinschlagreparaturen an Verbundglas

Mögliche Gründe für eine Steinschlagreparatur:

  • Zeitfaktor (keine langen Wartezeiten im Falle einer Reparatur),
  • geringerer Einnahmeausfall bei Gewerbefahrzeugen,
  • Reparatur ist kostengünstiger als der Austausch der defekten Scheibe,
  • Probleme mit der Versicherung (bei zu häufigen Schadensfällen),
  • aus Umweltschutzgründen,
  • keine Lack- oder Karosserieschäden an einem neuen Fahrzeug,
  • der Fachmann kann die Reparatur beim Kunden direkt vor Ort vornehmen.

Eine Steinschlagreparatur sollte nicht durchgeführt werden:

  • Wenn die Oberfläche der Frontscheibe stark beschädigt ist,
  • wenn der Schaden nachweislich sehr alt ist,
  • wenn gegen die gesetzlichen Grundlagen verstoßen wird,
  • wenn aus klimatischen Gründen eine Reparatur nicht möglich ist (d. h. die Außentemperaturen sind zu hoch oder zu niedrig).

Arbeitsablauf einer Steinschlagreparatur

Zu Beginn dieser Arbeit steht das Visitieren der Beschädigung. Der Fachmann entscheidet, ob ein Steinschlag reparabel ist oder die komplette Scheibe ausgetauscht werden muss.
Wichtig ist auch die Information, wie alt ein Steinschlag ist. Je länger eine beschädigte Stelle der Witterung ausgesetzt wurde, desto geringer ist die Chance einer sauberen Reparatur, da Feuchtigkeit und Verschmutzungen in die Öffnung gelangen konnten. Diese Verschmutzungen behindern ein vollständiges Ausfüllen mit dem Reparaturharz und vermindern somit die Qualität der Reparatur. Ist die Folie im Bereich der Beschädigung schon etwas matt eingefärbt, kann man davon ausgehen, dass der Schaden mehrere Monate alt ist. Eine Reparatur sollte dann nicht mehr durchgeführt werden.
Neben den praktischen Voraussetzungen sind die oben beschriebenen gesetzlichen Vorschriften zu beachten.

Einige Beispiele von Steinschlagschäden, die repariert werden können:

steinschlagZu Beginn der Arbeit wird ein Vergrößerungsspiegel auf der Innenseite der Scheibe angebracht. Dadurch kann von außen der Steinschlag beobachtet werden. Mit einer Reißnadel wird die Schadstelle von losen Glassplittern gereinigt und etwas geöffnet. Glassplitter können auch mit einer Vakuumpumpe abgesaugt werden. Danach wird der Injektorhalter auf die Scheibe gesetzt und befestigt. Der eingeschraubte Injektor muss exakt über der Einschlagstelle platziert werden. Danach wird der Injektor soweit herunter-geschraubt bis die untere Öffnung leicht auf der Scheibe, genau über der Beschädigung aufliegt. Auch dieser Vorgang muss wieder mit sehr viel Gefühl erfolgen, da in diesen Situationen Sprünge im Glas leicht weiterreißen. Anschließend wird das Spezialharz in den Injektor eingefüllt. Mit einem dünnen, spitzen Gegenstand (Zahnstocher) sollte das Harz im Injektor leicht gerührt werden, um eventuelle Luftein-schlüsse austreten zu lassen. Dann wird der Kolben in den Injektor eingeschraubt.

Im Vergrößerungsspiegel kann beobachtet werden, dass sich die Austrittsöffnung vergrößert und durch den entstehenden Druck das Harz in die Schadenstelle gepresst wird. Es bedarf einer gewissen Erfahrung und Übung um den richtigen Druck zu bestimmen. Diese Position ist ca. 10 Minuten zu Halten. Durch schnelles herausdrehen des Kolbens wird ein Unterdruck erzeugt, der noch verbliebene Luftblasen in der Schadenstelle herausziehen kann. Danach kann der Kolben, evtl. mit nachfüllen von Harz, erneut eingeschraubt werden. Ein zu hoher Druck sollte aber vermieden werden, weil sonst die Folie im angrenzenden Bereich des Steinschlages beschädigt wird. Das hat den optischen Effekt eines Folieneinlaufes. Sollten kleine Glassprünge nicht vollständig ausgefüllt sein, kann durch erwärmen der Glasscheibe auf der Innenseite eine Verbesserung erzielt werden. Sind nicht alle Sprünge voll ausgefüllt, kann der erfahrene Reparateur mit einem geeigneten Werkzeug Druck von außen auf die Bruchstelle ausüben. Das führt dazu, dass angerissene Glassprünge sich noch etwas öffnen und das Harz eindringen kann. Das Problem ist allen sicherlich bewusst: Wird zuviel Druck ausgeübt reißt der Sprung zu weit ein und eine Steinschlagreparatur kann nicht mehr ausgeführt werden. Ist die Öffnung vollkommen mit Harz ausgefüllt, wird der Injektionshalter abgenommen und die UV Lampe über der Schadstelle angebracht. Die Dauer der Bestrahlung beträgt je nach Lampentyp und Intensität wenige Minuten. Durch das ultraviolette Licht härtet das Harz nahezu unsichtbar aus. Anschließend wird auf die Schadenstelle ein Tropfen Harz gegeben, mit einem Klarsichtplättchen abgedeckt und erneut mit UV Licht bestrahlt.
Dieser Vorgang füllt die abgeplatzte Glasoberfläche aus.

Grenzen einer Steinschlagreparatur

Die Reparatur von Glasschäden z.B. durch Steinschlag ist mit einem Risiko verbunden. Eine Reparatur wird immer auf das Risiko des Auftraggebers ausgeführt und gilt als erfolgreich, wenn 70% der Schadstelle optisch behoben ist.

Grenzen durch den Gesetzgeber und technische Einschränkung:

glas_grenzen

  1. Die Reparatur sollte möglichst umgehend nach Schadenseintritt durchgeführt werden, da sichtbar keine Feuchtigkeit und kein Schmutz in die Schadstelle eingedrungen sein darf. Zudem führt eingedrungene Feuchtigkeit und Verschmutzung zu einem schlechten Reparaturergebnis.
  2. Es können nur Schäden an der Scheibenaußenfläche repariert werden. Dabei dürfen die Innenscheibe und die Kunststoffzwischenfolie keine Schäden aufweisen. Kleine Kratzer und „Pittings“, also kleinste Glasausbrüche die durch das Auftreffen von feinen Sandkörnchen entstehen, können durch diese Verfahren nicht beseitigt werden.
  3. Der Krater der Einschlagstelle darf einen Durchmesser von 5mm keinesfalls überschreiten!
  4. Von der Einschlagstelle radial ausgehende Sprünge dürfen nicht länger als 50mm sein und dürfen nicht am Scheibenrand enden.
  5. Im sogenannten Fernsichtfeld (siehe Skizze) des Fahrers sind Reparaturen grundsätzlich verboten! Das Fernsichtfeld im PKW ist ausgehend von der Lenkradmitte als 29 cm breiter Streifen definiert, der nach oben und unten durch das Scheibenwischerfeld begrenzt wird.
  6. Die Zweckdienlichkeit einer Steinschlagreparatur.

WICHTIG!
Das in die Schadstelle eingebrachte Harz ist farblos und hat fast die optische Qualität von Glas, jedoch besteht die Möglichkeit, dass die Reparaturstelle sichtbar bleibt, ähnlich wie bei einem angetrockneten Regentropfen und sich eine vorhandene Rissbildung während der Reparatur spontan erweitert und dadurch irreparabel wird.

Airbag und Windschutzscheibe

airbag„Was hat denn ein Airbag mit der Windschutzscheibe zu tun?“, werden Sie jetzt fragen. Ganz einfach: Der Fullsize-Airbag, heute in fast jedem neuem Fahrzeug Standard, kann seinen Dienst nur unter der Voraussetzung einer verklebten Windschutzscheibe erfüllen!

Die Trägheit, durch die der Körper bei einem Aufprall nach vorne geschleudert wird, wird durch den Airbag aufgefangen. Der Airbag muß jedoch diese Kraft auch aufnehmen können. Hierzu stützt sich der Airbag auf mehrere andere im Innenraum des Fahrzeuges befindliche Teile, wie z.B. die Scheibe und den Amaturen ab. Durch diese Abstützung kann der Airbag die Krafteinwirkung die vom Insassen kommt aufnehmen und absorbieren. Letztendlich verliert sich die Kraft in der Deformierung des Airbags. Wie stark sich der Airbag an den Teilen wie z.B. der Windschutzscheibe abstützt, kann man an dem Foto sehen. Durch einen leichten Aufprall bei ca. 25 km/h wurden die beiden Airbags ausgelöst. Nicht die Weitergabe der Kräfte durch einen Insassen beim Aufprall, sondern allein die kurzfristige Druckspannung die durch das abstützen des Beifahrerairbags entstand, beschädigte die Verbundglasscheibe.

Damit sich der Airbag an der Windschutzscheibe abstützen kann, muß sie selbst einen festen Verbund zur Karosserie haben. Diesen festen Verbund erreicht man jedoch nur bei einer kraftschlüssig verklebten Scheibe. Eine entkoppelte Verbindung, wie bei einer Scheibe mit einer Gummidichtung würde dieser Druckbelastung nicht standhalten. Sie würde nicht nur beschädigt, sondern sogar aus dem Scheibenrahmen heraus gedrückt werden. Da die kraftschlüssige Verklebung zum Zeitpunkt des Airbags schon im Automobilbau etabliert war, ist sein Einsatz heute kein Problem mehr. Dennoch gab es einige alte Karosserieformen, die für den Einsatz des Airbags angepaßt werden mußten, wie z.B. das VW Golf 1 Cabrio. Seit 1975 mit entkoppelter Scheibenverbindung (Gummidichtung) auf dem Markt, wurde es nach der serienmäßigen Ausrüstung mit einem Airbag auf eine kraftschlüssig verklebte Windschutzscheibe umgerüstet.

Scheibenversiegelung

Mehr Sicherheit durch eine bessere Sicht! Wie soll das möglich sein? Die (herkömmliche) Windschutzscheibe, die auch im absoluten Neuzustand eine mikroskopisch „rauhe“ Oberfläche aufweist, wird versiegelt! Bei einer Ombrello Versiegelung dringen Moleküle durch eine chemische Reaktion in die obersten Glasschichten ein. Sie versiegeln die Oberfläche und bewirken, daß sich die einzelnen Wassertropfen nicht mehr zu einer geschlossenen Schicht zusammenschließen können – sie perlen einzeln ab. Schon ab 60 km/h allein nur durch den Fahrtwind.

Unabhängige Studien renommierter Institute haben bewiesen, dass durch die Ombrello Versiegelung stark verbesserte Sicht (34%) bei Regen zu einer Verkürzung der Reaktionszeit von mehr als einer Sekunde führt – das sind bei 100 km/h über 27 Meter! Zum Vergleich: Messergebnisse des Wasserkontaktwinkels auf sauberem, unbehandeltem Glas. Glas, das mit einem zeitlich begrenztem regenabweisendem Produkt behandelt wurde und Glas, welches mit Ombrello behandelt wurde, zeigt deutlich, dass sauberes, unbehandeltes Glas den kleinsten Kontaktwinkel aufweist. Auf unbehandeltem Glas perlt Wasser nicht gut ab. Plastikoberflächen, wie z. B. Acryl, werden nicht in gleichem Maße wie Glas naß.

Der Kontaktwinkel ist größer, Wassertropfen neigen dazu abzuperlen und bei Wind schneller „abzurollen“ als bei unbehandeltem Glas. Mit einem Kontaktwinkel von 50 bis 75° können Plastikoberflächen jedoch weder den Eigenschaften herkömmlicher Regenabweiser entsprechen, noch sich der Effizienz von Glas, das mit Ombrello behandelt wurde, nähern. Methylsilikon, das größter Bestandteil fast aller erhältlichen regenabweisender Mittel ist, erhöht den Kontaktwinkel auf etwa 95° und sorgt für ein zeitlich begrenztes effektives Abperlen der Regentropfen.

Solche Behandlungen sind jedoch nicht von Dauer und müssen ca. alle 4-8 Wochen wiederholt werden. Mit Ombrello behandeltes Glas weist einen größeren Kontaktwinkel als bei anderen Mitteln auf, und zeigt, daß Regentropfen extrem und höchst effektiv abperlen. Desweiteren ist der Schutzfilm extrem dauerhaft. Die Glasoberfläche wurde einer speziellen Behandlung unterzogen, durch die eine chemische Verbindung auf molekularer Basis entsteht, dessen Beständigkeit und Haltbarkeit unübertroffen ist.

Wie funktioniert ein Regensensor?

regensensorEs nieselt, es ist neblig, es gießt in Strömen: Wischer an, Wischer aus, Intervallschaltung an… und so weiter. Trotz einstellbaren Intervalls passen die Wischbewegungen selten mit der Intensität des Regens zusammen. Abhilfe schafft ein innen an der Windschutzscheibe angebrachter Regensensor, der die Wischerbetätigung entsprechend der Wassermenge auf der Scheibe steuert. Eine LED (Leutdiode) sendet infrarotes Licht aus.

Bei trockener Scheibe wird dieses Licht fast vollständig reflektiert, so dass die Fotodiode viel Licht empfängt. Je mehr Wasser auf der Scheibe ist, desto geringer ist die Lichtreflektion: Die Wischer arbeiten schneller.

Das Sensor-Signal könnte auch z.B. dazu genutzt werden ein Schiebedach oder Cabrio-Verdeck bei Regen automatisch zu schließen. Integrierte Lichtsensoren (z.B. bei der neuen S-Klasse von Daimler Chrysler) schalten bei zunehmender Dunkelheit und bei Einfahrt in einen Tunnel automatisch die Scheinwerfer ein.