Schäden durch Glassplitter

Anlass der Untersuchungen war ein konkreter Fall, bei dem gegenüber der Teilkaskoversicherung erhebliche Lackschäden an der Fahrertür, der Motorhaube und der Kofferklappe eines Mercedes SL geltend gemacht wurden. Die Schäden sollen dadurch entstanden sein, dass die Scheibe der Beifahrertür beim Zuschlagen der Tür zerbrochen war und Glassplitter sich praktisch auf dem ganzen Fahrzeug verteilten. Die Scheibe soll zuvor durch einen Einbruchsversuch angekratzt gewesen sein. Wie fast alle Seitenscheiben von Pkw bestand auch diese aus Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG). Zu klären waren die folgenden drei Fragen:

• Kann eine durch einen Einbruchsversuch vorgeschädigte ESG-Scheibe Tage nach der Vorschädigung beim Schließen der Tür zerspringen?
• Können dabei gegebenenfalls Splitter über das gesamte Fahrzeug verteilt werden?
• Mit welchem Ausmaß von Lackschäden ist dabei zu rechnen?

Spontanbrüche von ESG-Scheiben?

ESG hat die Eigenschaft, bei einer gewaltsamen Zerstörung in Krümel zu zerspringen, die nicht zu schweren Verletzungen führen können. Man erreicht diese Eigenschaft des ESG durch thermische Vorspannung. Das Glas wird dazu nach dem Zuschnitt gleichmäßig auf über 600° C erhitzt und anschließend mit Kaltluft abgekühlt. Dabei erkaltet die Oberfläche des Glases schnell, während das Innere länger warm bleibt. Das führt dazu, dass sich die Oberfläche schneller verkürzt als der Kern der Glasscheibe. Dadurch entstehen an der Oberfläche des Glases Druckspannungen, die von Zugspannungen im Inneren im Gleichgewicht gehalten werden. Diese Spannungen sorgen dafür, dass bei entsprechender äußerer Krafteinwirkung an beliebiger Stelle die gesamte Scheibe in der beschriebenen Weise zerspringt. Das bedeutet zugleich, dass man ESG nicht nachbearbeiten kann.

Unsichtbare Einschlüsse von Nickelsulfid, die bei der Glasherstellung entstehen können, führen in Einzelfällen dazu, dass ESG ohne erkennbaren äußeren Grund spontan bricht. Als Auslöser für diese Spontanbrüche werden vorangegangene Temperaturwechsel angesehen.

Im Sommer des Jahres 2001 sind mutmaßlich unmotivierte Spontanbrüche von ESG-Scheiben zu einer gewissen Berühmtheit gelangt. Es ging hier um das Glasdach, das für den Pkw Smart als Sonderausstattung lieferbar ist. Das Fernseh-Magazin WISO berichtete in seiner Sendung vom 23.7.2001 von Fällen, in denen das Glasdach des Smart ohne erkennbaren äußeren Anlass plötzlich zersprungen sein soll. Dabei wurde auch ein Sachverständiger zitiert, der dies auf mögliche, durch Fertigungsmängel bedingte, Nickelsulfid-Einschlüsse zurückführte.

Die Fa. MCC (Hersteller des Smart) hat dazu in einer Pressemitteilung vom 4.8.2001 u. a. wie folgt Stellung genommen:

" [... ] Seit Produktionsbeginn des smart im Jahr 1998 sind bis heute 25 Fahrzeuge (0,01 Prozent aller smart mit verbautem Glasdach) mit zunächst für den Kunden unerklärlichem Glasdachbruch gemeldet. Die Ergebnisse der beauftragten, vereidigten Gutachter ergaben in allen untersuchten Fällen eine Vorschädigung, z. B. durch Steinschlag. [...] Einscheiben-Sicherheitsglas kann nach Vorschädigungen, etwa durch Steinschlag, spontan zu Bruch gehen, wenn etwa temperaturbedingte Spannungen im Glas auftreten. Die Vorschädigung kann sehr klein sein und ist für das ungeübte Auge kaum erkennbar. [...]"

Für die hier untersuchten Fragen ist an dieser Stellungnahme nur eines wichtig: Der Hersteller bestätigt, dass es zu Spontanbrüchen von ESG ohne ersichtliche äußere Einwirkung kommen kann. Voraussetzung laut MCC ist dafür lediglich, dass es zu einem früheren Zeitpunkt eine gewisse Vorschädigung der Glasoberfläche gegeben hat.

Entscheidend ist, dass nicht zwingend im Moment des Glasbruches eine größere identifizierbare Kraft von außen auf die Scheibe einwirken muss. Man wird nicht ausschließen können, dass eine durch einen Einbruchsversuch oder auf ähnliche Weise vorgeschädigte ESG-Scheibe ohne erkennbare äußere Ursache plötzlich zerspringt. Der letzte Auslöser des scheinbar spontanen Zerbrechens der Scheibe kann ganz geringfügig sein.

Die Seitenscheibe kann beim Schließen zu einem Zeitpunkt brechen, in dem die Tür noch relativ weit geöffnet ist. Letzter Auslöser für den Bruch kann z. B. eine geringfügige Erschütterung oder auch die Biegelast durch den Luftwiderstand sein. Für die folgenden Untersuchungen ist das von ausschlaggebender Bedeutung.

Flugbahnen von ESG-Splittern

Zur Frage, an welchen Stellen eines Pkw die Splitter einer geborstenen ESG-Scheibe auftreffen können wurden Versuche durchgeführt. Als Versuchsfahrzeug wurde ein Opel Kadett verwendet. Zu berücksichtigen ist, dass die Seitenscheibe des Mercedes SL keinen Scheibenrahmen hat. Man kann annehmen, dass das Bruchverhalten der Scheibe und insbesondere auch die anschließenden Flugbahnen der Splitter durch den Scheibenrahmen erheblich beeinflusst werden. Deshalb wurden, vor den Versuchen, die Scheibenrahmen von Fahrer- und Beifahrertür des Versuchsfahrzeugs abgetrennt.

Beim ersten Versuch war die Beifahrertür des Opel Kadett weit geöffnet. Mit einem Hammer wurde am unteren Rand von außen gegen die Scheibe geschlagen. Das folgende Zerbrechen der Scheibe wurde mit einer Hochgeschwindigkeits-Videokamera gefilmt. Die Kamera registrierte 125 Bilder pro Sekunde. Auf diese Weise konnte das Bruchverhalten der Scheibe im Detail dokumentiert werden.

Das Bild zeigt sechs ausgewählte Einzelbilder aus einer knapp 1 sec langen Videosequenz. Die erkennbaren starken Schäden an Frontscheibe und Dach sowie auch vorne an den Türen des Versuchs-Pkw stammen aus vorangegangenen anderen Unfallversuchen.

Man erkennt sehr deutlich, dass sich unmittelbar nach der ersten Berührung des Hammers Sprünge über die gesamte Scheibenfläche ausbreiten. Man kann deshalb mit Sicherheit davon ausgehen, dass sich ein solcher gewaltsam herbeigeführter Bruch in seiner Charakteristik nicht nennenswert von einem Spontanbruch unterscheidet.

Es bilden sich relativ große Platten noch lose zusammenhängender Einzelsplitter. Diese Platten werden durch die Vorspannung der Scheibe auseinandergesprengt. Sie bewegen sich in Richtung der Scheibenränder, also in Verlängerung der Scheibenfläche. Im konkreten Fall bedeutet das, dass sie, nach oben, nach hinten und nach vorne auseinander fliegen. Wäre die Scheibe rundherum durch einen Rahmen gefasst, könnten die Splitter diese Bewegung nicht vollführen. Sie würden in ihrer Expansion behindert und zur Seite katapultiert werden.

Ungehindert durch einen Fensterrahmen erreichen die Splitter dagegen eine Höhe deutlich über dem Dach des Pkw. Danach fallen die Bruchstücke herunter und zerspringen beim Aufschlag entweder auf Pkw-Teile oder auf dem Erdboden in kleinere Einzelsplitter. Beim ersten Versuch kamen etliche Splitter unterhalb des Fahrzeugs zum Liegen, kein einziger Splitter fand sich dagegen auf dem Dach, auf der Motorhaube oder auf der Heckklappe.

Beim zweiten Versuch wurde die Tür vor der Zerstörung der Scheibe in Bewegung versetzt. Dazu stieß ein Helfer die geöffnete Fahrertür des Opel Kadett zu. Gleichzeitig wurde in einer gegenläufigen Bewegung mit dem Hammer gegen die Scheibe der zufallenden Tür geschlagen.

Das Bruchverhalten der Scheibe ist im Prinzip mit dem beim ersten Versuch identisch. Nun überlagert sich jedoch die Bewegung der Bruchstücke, welche durch das Zerspringen der vorgespannten Scheibe zu Stande kommt, mit der zusätzlichen Bewegungskomponente der Tür in Richtung auf das Fahrzeug. Man erkennt sehr deutlich, dass die Splitter dadurch eine völlig andere Flugrichtung bekommen als beim ersten Versuch.

Deutlich wird auch, dass der Hammerschlag die Richtung der Splitter nur unmittelbar dort beeinflusst, wo der Hammer auftrifft. Von diesem engen Bereich abgesehen, hängen die Flugbahnen nur von der Vorspannung der Scheibe und der Bewegung der zuschlagenden Tür ab.

Der weitaus größte Teil der Splitter landet beim zweiten Versuch im Inneren des Fahrzeugs auf dem Fahrersitz. Erhebliche Mengen größerer Bruchstücke werden jedoch auch über die Dachkante katapultiert und zerspringen auf dem Dach. Ferner kommen relativ viele Splitter auf der Windschutzscheibe und einzelne auch auf der Motorhaube zum Liegen. Auch auf dem Heck des Versuchsfahrzeugs landen einige Glasteile.

Die Versuche zeigen somit eindeutig, dass erhebliche Glasmengen einer ESG-Türscheibe sich über den ganzen Pkw verteilen können und nicht nur an der Fahrertür sondern auch auf der Motorhaube und der Kofferklappe aufschlagen können. Zugleich ist erkennbar, dass zunächst noch relativ große zusammenhängende Splitterverbände durch die Luft fliegen, die erst beim Aufkommen auf dem Boden oder auf dem Fahrzeug in kleinere Splitter zerspringen. Diese Verbände haben wegen ihrer großen Masse eine entsprechend große Energie. Ergänzende Versuch zeigen, dass das Auftreffen solcher Splitterverbände recht erhebliche Lackschäden verursachen kann.

Lackschäden

Bei dem Opel Kadett, mit dem die Versuche zur Flugbahn der Scheibensplitter durchgeführt wurden, war der Lack sehr stumpf und vielfältig verkratzt. Diese Versuche ließen keine Schlussfolgerungen über das Ausmaß möglicher Lackschäden zu. Es wurde deshalb ein weiterer Opel Kadett herangezogen, bei dem der Lack noch in sehr gutem Zustand war. Dieser wurde mit Glasbruchstücken beworfen, die nach den vorangegangenen Versuchen vom Boden aufgehoben wurden. Da diese Bruchstücke bereits zu Boden gefallen waren, waren sie kleiner und leichter als mögliche Splitterverbände, die primär unmittelbar nach dem Bersten der Scheibe auf Lackflächen treffen könnten.

Es wurde eine Gruppe von drei knapp handtellergroßen Bruchstücken von etwas über Dachhöhe des Opel Kadett mit einem leicht nach vorn gerichteten Impuls auf die Motorhaube des Fahrzeugs fallen gelassen. Die Bruchstücke trafen kurz vor der Hinterkante der Haube auf und zersprangen dort in zahlreiche kleine Splitter.

An den Endlagen der kleinen Splitter selbst sind keinerlei Lackbeschädigungen festzustellen. Dagegen kann man dort, wo die noch zusammenhängenden größeren Bruchstücken aufgeschlagen waren, ganz deutlich Gruppen von Lackschäden erkennen. Der Lack ist hier mehrfach bis zur Grundierung abgeplatzt.

Nicht anders ist das Bild, wenn die Glasbruchstücken tangential auf den Kotflügel fallen gelassen werden. Auch hierbei entstehen deutlich erkennbare Lackschäden.

Fazit

Mechanisch vorgeschädigte ESG-Scheiben können auch erhebliche Zeit nach der Schädigung scheinbar spontan zerbrechen. Dabei bilden sich zunächst relativ große Splitterverbände, die infolge der Vorspannung der Scheibe auseinander katapultiert werden. Ist die Scheibe nicht von einem Rahmen gefasst, bewegen sich die Splitter relativ weit auseinander und erreichen u. a. eine Höhe deutlich über der Dachhöhe des Pkw. Wenn die Tür gleichzeitig zugeschlagen wird, überlagern sich die Bewegungen in einer Weise, die dazu führt, dass größere Bruchstücke praktisch überall an der Oberfläche des Pkw auftreffen können. Durch die große Energie der schweren Splitterverbände kann dabei der Lack des Fahrzeuges erheblich beschädigt werden.