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Verglasungsarbeiten

VERGLASUNGSARBEITEN SIND WESENTLICH FÜR DIE LICHTDURCHLÄSSIGKEIT, WÄRMEDÄMMUNG UND ÄSTHETIK VON GEBÄUDEN

VERGLASUNGSARBEITEN SIND WESENTLICH FÜR DIE LICHTDURCHLÄSSIGKEIT, WÄRMEDÄMMUNG UND ÄSTHETIK VON GEBÄUDEN

Isolierglas und Wärmeschutzverglasung tragen dazu bei, Energieverluste zu minimieren und die Umweltbelastung zu verringern. Schallschutzverglasungen helfen, Lärm von außen zu reduzieren und tragen so zu einer angenehmeren Arbeitsumgebung bei. Sicherheitsverglasungen, wie Verbundsicherheitsglas, bieten Schutz vor Einbrüchen, Vandalismus und Unfällen.

Technische Details von Verglasungsarbeiten

Verglasungsarbeiten

Fensterinstallation

Fensterinstallation

Arbeiter installieren große Fenster in einem modernen Gebäude.

Im Rahmen des Facility Managements stellen Verglasungsarbeiten einen bedeutsamen Aspekt im Gebäudebetrieb dar. Ob bei Neubauten, Umbauten oder Instandhaltung, Glas findet vielfältige Anwendungen. Es kommt häufig in Form von Fensterscheiben vor, ebenso wie bei Fassadenverkleidungen und Dächern. Zudem wird Glas auch im Inneren von Gebäuden für Raumteilungen und Glastüren eingesetzt.

Daher ist es von Bedeutung, dass der Facility Manager auf diesem Fachgebiet über angemessenes Fachwissen verfügt. Vor allem legt die DIN 18361 der VOB Teil C die normativen Grundlagen für die Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen von Verglasungsarbeiten fest, einschließlich Bestimmungen für verschiedenste Aspekte wie:

  • deren Ausführung,

  • die Nebenleistungen,

  • die besonderen Leistungen

  • und die Abrechnung von Verglasung

  • sowie die Ermittlung von Maßen und Mengen und die Übermessungsregeln.

Auch im Standard-Leistungsbuch-Bau (STLB-Bau) sind Verglasung aufgeführt und zwar im Leistungsbereich 032.

Danach lassen sich die Verglasungsarbeiten nach der Art der Materialverwendung einteilen in die Verglasung mit

  • Einfachglas,

  • Einscheiben-Sicherheitsglas,

  • Verbundglas,

  • Verbund-Sicherheitsglas,

  • Isolierglas,

  • Kunststofflichtplatten

  • und die absturzsichernde Verglasung.

Eine andere Art der Einteilung erhält man durch die Arten der Konstruktion, wie zum Beispiel

  • die Brandschutzverglasung von Fenstern und Türen,

  • die Errichtung von Ganzglaskonstruktionen,

  • der Bau von Ganzglastüren und -türanlagen,

  • die Glasbearbeitung,

  • die Abdichtung von Anschlussfugen

  • und letztlich der Abbruch von Glaskonstruktionen und die fachgerechte Entsorgung.

Einsetzen und Abdichten von Fenstern

Neben seiner einzigartigen Eigenschaft der Transparenz besitzt Glas weitere bedeutsame Merkmale, die es wert sind, näher betrachtet zu werden. In den nachfolgenden Abschnitten werden einige dieser wesentlichen Eigenschaften vorgestellt.

Wärmeschutz

Wegen seines konstruktiven Einsatzes als raum- oder gebäudebildendes Element oder als Raum- oder Gebäudeabschluss, sind die Wärmeschutzeigenschaften von hierbei verwendetem Glas von Bedeutung. Als Maß für den Wärmeverlust gilt der Wärmedurchgangskoeffizienten, auch U-Wert genannt.

Wärmeschutz, Wärmedämmung mit Glas

Wärmedurchgangskoeffizienten von Glas

Die folgende Tabelle illustriert diesen Sachverhalt. Der Wärmedurchgangskoeffizient wird in W/m²K gemessen. Bei sinkendem Wert des Wärmedurchgangskoeffizienten steigt die Wärmedämmfähigkeit des Materials. Im Vergleich zu anderen Materialien ist Glas allein nicht besonders gut in der Wärmedämmung, es sei denn, es werden spezielle Maßnahmen ergriffen.

Im Vergleich zu Einfachglas können bestimmte konstruktive Maßnahmen dazu führen, dass der Wärmedurchgangskoeffizient um mehr als das Zehnfache reduziert wird, wodurch Glas als bauliches Element durchaus annehmbar wird.

Der physikalische Wärmetransport durch die Glaswand erfolgt durch Leitung, Konvektion und Strahlung.

  • Wärmeleitung: Wärmetransport im Fensterrahmen und dem Randverbund und auch im Scheibenzwischenraum, dem Füllgas,

  • Konvention: Wärmetransport durch die beweglichen Teilchen des Füllgases.

  • Strahlung: Wärmetransport über elektromagnetische Wellen. Anders als bei Wärmeleitung und Wärmekonvektion findet dieser Mechanismus auch im Vakuum statt.

Da die Eigenschaften des Füllgases zwischen den Scheiben von Bedeutung sind, muss dieses ebenfalls über entsprechende Merkmale verfügen, um einen möglichst geringen Wärmetransport zu ermöglichen. Dies wird erreicht, wenn schwere Edelgase als Füllstoff verwendet werden, da die Regel besagt, dass schwerere Gasmoleküle weniger Wärme transportieren.

Sonnenschutz, Sonnenschutzgläser

Low-E-Glas

Um den Energieverlust durch Glas in Gebäudefassaden zu minimieren, wird häufig Low-E-Glas eingesetzt. Diese Art von Glas findet heutzutage weitreichende Anwendung, besonders wenn es um die Reduzierung von Wärme- und Lichtstrahlung durch das Glas geht. Hier soll nicht weiter auf die Herstellung solcher Gläser eingegangen werden. Es sei lediglich erwähnt, dass sich Sonnenschutzglas vom Wärmedämmungsglas dadurch unterscheidet, dass die Schutzschicht auf der Innenseite der äußeren Scheibe des Schutzglases angebracht wird.

Sonnenschutzverglasung der Landesbank Baden-Würtemberg

Durch diese Methoden lässt sich die Energiebilanz eines Gebäudes positiv beeinflussen. Mit gezielten technischen Maßnahmen, wie der Verwendung von Sonnenschutz- und Wärmeschutzschichten in Kombination, können die Dämmeigenschaften weiter verbessert werden, was besonders bei hochwertigen Verglasungen der Fall ist. Beschichtete isolierte Gläser können Pump- oder Kathedereffekte aufweisen, die sich in Form von Verzerrungen - sei es konvex oder konkav - zeigen. Diese Verzerrungen sind oft auf klimatische Einflüsse zurückzuführen und es ist ratsam, sich darüber im Klaren zu sein, bevor solche Gläser eingesetzt werden. Je nach den verfügbaren technischen Verfahren können auch farbige Beschichtungen oder die bekannten spiegelnden Beschichtungen angewendet werden.

Bei der Beschaffung sind die typischen, das Schutzglas kennzeichnenden Angaben zu beachten:

  • die UV-Durchlässigkeit,

  • die Lichtdurchlässigkeit,

  • die Gesamtenergiedurchlässigkeit,

  • der U-Wert,

  • der Farbwiedergabe-Index,

  • die Selektivität (S)

  • sowie der Durchlassfaktor (b).

Zwei Dinge sollten den Facility Manager besonders interessieren:

  • Welche Anforderungen bezüglich des Umweltschutzes gibt es?

  • Was ist beim Austausch von Glasscheiben zu beachten?

Im Kontext der Energieeinsparverordnung geht eine Verschärfung der Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz einher. Dies betrifft unter anderem auch kleinere Glasanbauten wie Wintergärten, die nun ebenfalls nachgewiesen werden müssen, selbst wenn ihre Fläche weniger als 15 m² beträgt.

Gefordert wird die Kombination aus

  • der Verwendung eines gut wirksamen Sonnenschutzglases,

  • einer entsprechenden Möglichkeit zur Verschattung

  • und einer geregelten Belüftung.

Innentemperaturen bei Isolierglas

Um einen Vergleich zwischen herkömmlichem Isolierglas und modernstem Sonnenschutzglas anzustellen, wird festgestellt:

Bei einem Austausch von einzelnen Scheiben sollten (wenn möglich) dieselben Fabrikate erneut verwendet werden. Andernfalls können Unterschiede in Farbe und Durchsichtigkeit auftreten. Diese Abweichungen sind umso deutlicher erkennbar, je größer die betreffende Scheibe ist. Es ist daher ratsam, die Dokumentation der verwendeten Gläser über einen längeren Zeitraum hinweg aktuell zu halten.

Kondensat auf Wärmedämm-Isolierscheiben

Zu Beginn sei festgehalten, dass das Beschlagen von Scheiben kein Mangel darstellt. Im Gegenteil, es deutet darauf hin, dass die Wärmedämmeigenschaften des Glases effektiv sind. Tatsächlich könnte das Beschlagen als Indikator für gute Qualität betrachtet werden. Je besser die Wärmedämmung des Glases ist, desto niedriger bleibt die Temperatur der äußeren Scheibe. Aufgrund der angemessenen Wasserdampfsättigung der Luft kondensiert der Wasserdampf jedoch an kühlen Oberflächen, was dazu führt, dass beschlagene Scheiben heute häufiger auftreten als in der Vergangenheit. Früher wiesen die Scheiben keine so effiziente Isolierung auf, waren wärmer und der Taupunkt wurde weniger oft erreicht.

In der Regel treten beschlagene Scheiben in den frühen Morgenstunden auf oder in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit wie beispielsweise an Seen und Flüssen. Gleichzeitig ist jedoch zu beobachten, dass an den Rändern der Scheibe eine klare Sicht besteht. Dies liegt daran, dass die Kondensation in den Randbereichen des Isolierglases durch verbesserte thermische Abstandhalter verhindert wird.

Das Kondensat verschwindet im Laufe des Tages schnell und die Scheiben werden wieder transparent. Für diejenigen, die sich von beschlagenen Scheiben gestört fühlen, können solche mit einer selbstreinigenden Beschichtung verwendet werden. Eine solche Beschichtung zieht Wasser an, sodass keine Trübung durch Kondenswasser entsteht.

Eine zweite Möglichkeit, undurchsichtige Scheiben bei Kondensation zu verhindern, besteht darin, eine zusätzliche Wärmeschutzbeschichtung aufzubringen. Diese Beschichtung wird auf der Innenseite der äußersten Scheibe angebracht. Dadurch bleibt die Temperatur dieser äußeren Scheibe immer über der Umgebungstemperatur, wodurch Kondensation vermieden wird und die Sicht frei bleibt.

UV-Durchlässigkeit

Teil - Teil 2

Kann Sonnenbrand durch Fensterglas entstehen? Dringt UV-Licht durch Fenster? Ja und nein – jedoch nicht die Strahlen, die Sonnenbrand verursachen. In der Regel ist hinter Glasscheiben kein Sonnenbrand zu befürchten.

Einige Menschen tragen optische Brillen mit Gläsern, die sich bei UV-Bestrahlung verdunkeln, ähnlich einer Sonnenbrille. Bedauerlicherweise funktioniert dieser Effekt nicht hinter der Windschutzscheibe eines Autos. Daher benötigt man eine zusätzliche Sonnenbrille zum Autofahren.

Warum ist das so? Ein kurzer Ausflug in die Physik soll die Antwort liefern. Die Grafik zeigt, dass sich UV-Licht (ultraviolettes Licht) außerhalb des sichtbaren Spektrums befindet, auf der kurzwelligen Seite der noch sichtbaren ultravioletten Strahlung.

Der Bereich des sichtbaren Lichts erstreckt sich von 380 nm bis 780 nm. Darunter beginnt der UV-Bereich. Mit abnehmender Wellenlänge steigt die Frequenz immer weiter an. Man bezeichnet das Licht als "härter".

Teil 2 -Teil 3

Teil 3

Für Menschen sichtbares Lichtspektrum

Die nachfolgenden UV-Bereiche können ebenso gemäß der Tabelle in drei Wellenlängenbereiche unterteilt werden. Die DIN EN 410 legt die physikalischen und lichttechnischen Parameter für im Bauwesen genutzte Gläser fest.

Kategorie (Be-reich)

Wellenlänge [nm]

Bemerkung

UV-A Strahlung

315 bis 380

Die Sonnenstrahlung in diesem Wel-lenlängenbereich kommt fast ungehin-dert auf der Erdoberfläche an.

UV-B Strahlung

280-315

Verursacht Sonnenbrand, weil die UVB-Strahlung der Sonne sehr ener-gieriech ist und zudem eine biologi-sche und chemische Wirkung besitzen. Sie bräunen die Haut. Zuviel ist aber auch hier ungesund, denn bei zu ho-her Strahlungsbelastung entstehen zunächst Sonnenbrand und später Hautkrebs, wenn man zu viel UV-A und UV-B Strahlen abbekommt.

UV-C Strahlung

200-280

Diese Strahlung erzeugt in einer Höhe von über 20 km die sogenannte Ozo-nosphäre durch Photolyse des Sauer-stoffs.

Klassifizierung der UV-Strahlung

Was bedeutet das in der Praxis? Abhängig von der Verwendung kann der Mensch gezielt den Anteil der UV-Strahlung durch das Glas steuern: Die UV-A Strahlen, die die Haut bräunen und altern lassen, werden durch Fensterglas blockiert. Die UV-B Strahlung, die hauptsächlich Hautkrebs verursacht, wird weitgehend abgehalten. Selbst die schädliche UV-C Strahlung dringt kaum durch. Darüber hinaus kommt heute selten normales Fensterglas zum Einsatz. Verbundsicherheitsglas ist mittlerweile üblich. Bei dieser Art von Glas wird eine PVB-Folie zwischen zwei Glasscheiben gelegt, die zusätzlich als Filter fungiert.

Zusammenfassend: Hinter Glas ist man definitiv besser vor UV-Strahlung geschützt als im Freien.

Dennoch ist es ratsam, sich über die Durchlässigkeit des verwendeten Glases zu informieren, um auf der sicheren Seite zu sein und gegebenenfalls das Verhalten anzupassen.

  • So dürfen zum Schutz der Augen Sonnenbrillen das UV-Licht nicht hindurchlassen,

  • während im Gewächshaus unser normales Licht ohnehin benötigt wird. Ein gewisser Anteil an UV-Licht ist für das Wachstum aber auch notwendig. Die entsprechende Konzentration ist durch die Art des Glases „einzustellen“.

  • Ein anderer Anwendungsfall ist das Solarium. Hier soll die Haut gebräunt werden, also muss UV-Strahlung vorhanden sein. Diese kann allerdings bei unsachgemäßer Anwendung auch großen Schaden anrichten.

Die genannte Anpassung der Strahlungsdurchlässigkeit erfolgt abhängig von der Art des Glases durch spezifische technische Maßnahmen oder basierend auf der Zusammensetzung des jeweiligen Glases. Dabei weisen die Gläser unterschiedliche Transmissionswerte auf.

Man unterscheidet zum Beispiel

  • Flachglas/ Floatglas

  • Isolierglas

  • Sicherheitsglas

  • sowie sogenanntes intelligentes Glas (selbsttönend).

Glasart

Bemerkung

Flachglas

Wird üblicherweise als das normale Fensterglas bezeichnet.

UV-A Anteile werden durchgelassen,

UV-B wird weitgehend absorbiert

Isolierglas

Hat eine größere Dicke,

besteht aus mindestens zwei Scheiben, mittels eines Randverbundes zueinander auf Abstand gehalten,

lässt UV-Anteile weniger durch die

Sicherheitsglas

Kann aus einer Scheibe, aber auch aus mehreren gefertigt sein. Bei Fertigung aus mehreren Scheiben spricht man von Verbundsicherheitsglas (VSG) mit einer UV-A-Durchlässigkeit von 2-4 %

Strahlungsdurchlässigkeit der Glasarten

Bearbeiten von Glas

Die Beschäftigung eigener Glaser durch Unternehmen ist heutzutage eher selten anzutreffen. Abhängig von der Ausstattung der Facility Management-Bereiche werden jedoch immer noch kleinere Glasarbeiten in Eigenleistung durchgeführt, was beispielsweise auch in die Verantwortung des Hausmeisters fallen könnte. Unabhängig davon sind Glasarbeiten fester Bestandteil der FM-Leistungen im Kontext von Neubauten, Umbauten und Instandsetzungen.

Daher ist dieses Gewerk auch für das Facility Management von Interesse, und eine gewisse Grundkenntnis ist erforderlich. Nach der Erläuterung der Eigenschaften verschiedener Glasarten werden nun einige typische Verarbeitungsmethoden von Glas näher betrachtet.

Schneiden von Glas

Schneiden von Glas mit dem Glasschneider

Häufig ist das Zuschneiden von Glas erforderlich, vor allem wenn einfache Scheiben repariert werden müssen. Bei Verbundglas entfällt diese Schneidearbeit natürlich. Hier ist es notwendig, die passende Ersatzscheibe zu bestellen oder sogar speziell anfertigen zu lassen. Für das Schneiden von Glas kommt in der Regel ein Glasschneider zum Einsatz, der entweder über ein gehärtetes Stahl-Schneidrad oder idealerweise über einen Diamanten verfügt.

Mithilfe dieses Schneidwerkzeugs wird zunächst der Schnitt angeritzt. Sobald dieser gleichmäßig durchgeführt wurde, kann die Scheibe leicht über eine Kante entlang des Anrisses gebrochen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, durch die Verwendung einer Schneidflüssigkeit (z. B. Petroleum) das Splittern an der Schnittkante zu minimieren. Wenn komplexere Schnitte wie Bögen erforderlich sind, werden Spezialwerkzeuge eingesetzt.

In diesem Zusammenhang kennt man

  • das Wasserstrahlverfahren

  • und die Laser-Glasschneidetechnologie.

Verfahren

Bemerkung

Wasserstrahlverfahren

feiner Strahl aus Düse von 0,1 mm bis 0,6 mm,

Wasser (mit Schleifmittelzusatz) mit zu 4000 bar

Geschwindigkeit bis 1000 m/s

Computergesteuert,

alle beliebigen Schnittformen möglich.

Laser-Glasschneidetechnolo-gie

Gezielter definierter Energieeintrag in das Glas,

führt zu kaum erkennbarem Sprung,

Schnittkanten mit bester Oberflächenqualität = keine Nacharbeit nötig

Anwendung bei Spezialgläsern

Computergesteuert

Glasschneiden mit Wasserstrahl und Laser

Bearbeitung der Schnittkanten

Ausführung von Glaskanten nach DIN 1249-11

Vor allem aus Gründen des Arbeitsschutzes, aber auch zur Erzielung einer glatten Glaskante, ist es wichtig, dass diese Kante glatt ist. Je nach Schneidemethode, insbesondere beim Brechen, können scharfe und unregelmäßige Schnittkanten entstehen. Zusätzlich können kleinste Haarrisse, Ausbrüche oder Absplitterungen auftreten, die die Qualität der Kanten beeinträchtigen und die Festigkeit des Glases reduzieren können. Die Nachbearbeitung erfolgt durch Schleifen und gegebenenfalls durch anschließendes Polieren mit Diamanten oder Korund als Schleifmittel unter Verwendung eines Kantenschleifautomaten.

Bei der Herstellung von Verbundgläsern wird in der Regel keine Kantenbearbeitung durchgeführt, wenn das Glas von einem Rahmen begrenzt wird.

Die geläufigen Arten der Glaskantenbearbeitung entsprechen der DIN 1249-11: Flachglas im Bauwesen; Glaskanten; Begriff, Kantenformen und Ausführung. Hier werden die Kantenbearbeitungsarten gemäß DIN 1249-11 wie im folgenden Bild beschrieben.

Zu beachten ist auch, dass es thermisch vorgespannte Gläser gibt. Diese müssen vor der Vorspannung einen Kantenschliff erhalten, um Brüche aufgrund der Vorspannung zu verhindern. Diese Bearbeitung erfolgt bereits vor dem Vorspannungsprozess, da eine nachträgliche Bearbeitung von vorgespanntem Glas weder üblich noch möglich ist.

Bohren von Glas

Bohrungen sind ausschließlich in thermisch vorgespanntem Glas anzutreffen. Diese Bohrungen werden bereits vor der weiteren Verarbeitung zu vorgespanntem Glas vorgenommen. Die genauen Arbeitsschritte und Anforderungen in diesem Zusammenhang sollten jedoch den Facility Manager nur wenig interessieren. Wissenswert ist, dass die Bohrungen nicht zu klein dimensioniert sein dürfen, da andernfalls die Gefahr besteht, dass die Vorspannung im Bereich der Bohrung nicht gleichmäßig erfolgt.

Eine Faustformel besagt:

  • Bohrabstände > Glasdicke

  • Bohrdurchmesser > Glasdicke.

Zylindrische Bohrung im Glas

Das beigefügte Bild veranschaulicht die gängige Gestaltung der Kante einer zylindrischen Glasbohrung.

Auch beim Bohren kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, darunter das Wasserstrahlverfahren. Eine weitere Methode ist das Diamantbohrverfahren. Beide Verfahren werden computergesteuert durchgeführt, was eine äußerst präzise Ausführung ermöglicht. In der nachfolgenden Tabelle sind interessante Informationen über Glasbohrungen dargestellt.

Verfahren

Bemerkung

Wasserstrahlver-fahren

Anwendung bei komplizierten Bohrungen

Gefahr von Kantenausbrüchen bei unkorrekter Anwendung,

Kantenflächen können wellig sein.

Diamantbohrung

Zur Vermeidung von Bohrloch Abplatzungen wird oft von beiden Seiten zugleich gebohrt.

Der Grad an der Stelle des Zusammentreffens beider Bohr muss anschließend abgeschliffen werden.

Konische Bohrung

Herstellung erfolgt in zwei Arbeitsgängen:

zylindrische Bohrung herstellen

dann chronisch ausweisen

Bohrtiefe maximal 0,5 mal Scheibendicke

Herstellung von Bohrungen im Glas

Siebdruck auf Glas

Wenn eine spezielle Gestaltung der Glasoberfläche gewünscht wird, kann das Siebdruckverfahren verwendet werden. Hierbei werden bestimmte Muster auf das Glas gedruckt. Neben dem ästhetischen Design dient der Siebdruck auch dazu, den Einfall von Sonnenlicht zu reduzieren. Die Intensität und das Muster des Drucks bestimmen das Ausmaß der Reduzierung des Sonnenlichts.

Die Aufgabe des Siebdrucks kann unterschiedlich sein:

  • zur Raumtrennung,

  • als Sichtschutz bei nur unwesentlicher Begrenzung des Lichteinfalls

  • und auch zum Zwecke der Verschönerung von Glasflächen.

Siebdruck (Linienraster)

Bei diesem Verfahren wird die Bedruckung durch Verwendung einer Siebdruckschablone auf die Glasoberfläche aufgebracht. Es gibt keine Einschränkung hinsichtlich der Glasart für dieses Herstellungsverfahren. Siebdrucke können auf Einscheiben-, Isolierglas, Sicherheitsglas und andere Glasarten aufgebracht werden. Dank der individuellen Gestaltungsmöglichkeiten der Siebschablonen sind vielfältige Motive realisierbar. Das Siebdruckverfahren ermöglicht somit die individuelle Gestaltung von Glasflächen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich.

Beschichten von Glas

Im Zuge der Beschreibung von Glasarbeiten wurde bereits deutlich, wie wichtig die Beschichtungsmöglichkeiten auf Glasoberflächen heutzutage sind.

Man unterscheidet

  • Dickfilm (auch Folienbeschichtungen wie zum Beispiel PVB bei Verbundsicherheitsglas oder auch Emaillierungen)

  • und Dünnfilmschichten (< 1µm).

Gemäß DIN EN 1096-1 "Glas im Bauwesen - Beschichtetes Glas - Teil 1: Definitionen und Klasseneinteilung" werden die Technologien zur Aufbringung von Schichten in physikalische und chemische Prozesse unterteilt.

Das Facility Management in einem Unternehmen wird selten die Gelegenheit haben, Glas zu beschichten. Mit beschichtetem Glas wird man in der Regel nur durch Kauf oder Fremdbeauftragung in Berührung kommen. Für solche Fälle sollte jedoch ein grundlegendes Verständnis vorhanden sein. Da dieses Wissen bereits sehr spezifisch ist, wird es in diesem Buch zwar dargestellt, jedoch lediglich im Anhang 06 "Glasbeschichtung".