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Glas – Zerbrechlich wie Glück: Zur Herstellung historischer Fenstergläser

Fenstergläser früherer Jahrhunderte
Glas – Zerbrechlich wie Glück

Beim originalgetreuen Instandsetzen alter Fenster stellen sich einige Fragen: Welche Glasarten waren in welcher Epoche üblich? Wie wurden sie erzeugt? Nur mit entsprechender Fachkenntnis lassen sich passende Ersatzmaterialien auswählen.

Text: Christian Kayser

»Ohne einen Glaspalast / ist das Leben eine Last« – der halbironische Vers Paul Scherbarts, der im Jahr 1914 Bruno Tauts Kölner Glaspavillon schmückte, verdeutlischt die uralte Faszination für den Baustoff als wetterdichtes, doch lichtdurchlässiges Material, das sich überdies farbig gestalten lässt. Die Herstellung großer, klarer und homogener Glastafeln, möglichst günstig und in relevanten Quantitäten blieb eine Herausforderung, die erst mit industriellen Verfahren im 20. Jahrhundert vollständig bewältigt wurde.

Herstellung von Gläsern in Antike und Mittelalter

Glasherstellung gestaltete sich über lange Zeiträume so aufwendig und teuer, dass bis in das hohe Mittelalter selbst für repräsentative Bauten häufig Ersatzmaterialien für lichtdurchlässige Fensterverschlüsse verwendet wurden. Die einfachste Option waren dünn geschabte Tierhäute, die man in Holzrahmen spannte. Für aufwendigere Bauten kamen natürlich vorkommende, in Platten gespaltene und geschliffene Gesteine und Mineralien zum Einsatz. Alabasterscheiben sind zwar nicht durchsichtig, besitzen aber reizvolle Marmorierungen, die als Gestaltungselement eingesetzt wurden. Mit dem gut spaltbaren, transparenten Gipsmineral Selenit – in der Antike »lapis specularis«, also ‚»Spiegelstein«, später »Marienglas« – stand sogar ein natürlich vorkommendes, allerdings sehr seltenes Material zur Verfügung, dessen Aussehen und Homogenität heutigem Glas sehr nahe kommt.

Eine besonders wertvolle historische Quelle zur mittelalterlichen Glas- und Fenstermacherei bildet die im frühen 12. Jahrhundert entstandene »Diversarum Artium Schedula« des Theophilus Presbyter. Die einzelnen Verfahrensschritte lassen sich anhand von Theophilus‘ Beschreibungen vollständig nachvollziehen: Die Gläser des Mittelalters entstanden durch Aufschmelzen eines Gemisches aus Pflanzenasche und Sand. Um aus dem Gemenge Glas zu gewinnen, musste die Mischung zuerst einen vollen Tag bei etwa 750 °C im »Frittenofen« zur körnigen »Fritte« gebrannt werden. Diese wurde in einem zweiten Schritt dann noch einmal bei etwa 1200 °C in Tontiegeln zum eigentlichen Glas aufgeschmolzen. Das sowohl in seinen Rohstoffen wie auch in den einzelnen Arbeitsschritten ungemein holzintensive Verfahren führte dazu, dass die Glashütten nur in waldreichen Regionen wirtschaftlich arbeiten konnten. Die Qualität, also die Homogenität und Klarheit des Glases hing wesentlich von den Rohstoffen und der Sorgfalt bei der Verarbeitung ab – noch im 19. Jahrhundert unterschied man zwischen dem edlen Spiegelglas, Kreideglas und dem minderwertigen Grünglas.

Die später für die Fenster verwendeten Glastafeln konnten in verschiedenen Verfahren aus der Glasschmelze gewonnen werden. Die wenigen erhaltenen Fragmente antiker Gläser zeigen, dass etwa die Römer die Verglasung für ihre teils – etwa bei Thermen – recht großformatigen Fensteröffnungen als gegossenes Tafelglas herstellten, bei dem die Schmelze in eine mit Sand ausgestreute Holzform gegossen und darin mit Werkzeugen manuell geglättet wurde. Auf diese Weise konnten Tafeln mit Größen von ca. 50 x 70 cm gefertigt werden, doch blieb das Glas matt und ungleichmäßig.

Eine deutlich höhere Qualität gewährleistetet das wohl auch schon in der Antike bekannte und im Mittelalter übliche »Zylinderglasverfahren«: Hierbei bläst der Glasmacher eine möglichst große Kugel, die durch geschickte Ausnutzung des Eigengewichtes der Glasschmelze zu einem Zylinder gelängt wird (Abb. 2). Die noch heiße, nicht erstarrte Zylinderform wird dann an einer Seite der Länge nach aufgeschnitten, auf einer ebenen Unterlage flach gebügelt, anschließend vorsichtig abgekühlt und in die gewünschte Form geschnitten. Die so geschaffenen Glastafeln besaßen herstellungsbedingt recht heterogene Dicken von durchschnittlich 3 bis 6 mm. Aus eingefärbten Zylinderglaselementen schuf man im Mittelalter die prächtigen farbigen Glasfenster der großen Kirchen (Abb. 1).

Alternativ entwickelten sich im 14. Jahrhundert Verfahren für kleinteilige Gläser, die in einem regelmäßigen Rapport – entweder aus runden Elementen mit Füllstücken in den Zwickeln oder als gleichmäßige Folge sechseckiger Wabenscheiben – zu Tafeln zusammengefasst wurden. Runde Glaselemente lassen sich herstellen, indem die Glaskugel von der Glasmacherpfeife auf einen vorgewärmten Eisenstab gesetzt und durch rasche Drehung zu einer flachen Scheibe gestaucht wird. Auf diese Weise konnten die seit dem 16. Jahrhundert weit verbreiteten »Butzengläser« (Abb. 3) hergestellt werden, die in der Mitte die charakteristische »Butze«, das verdickte Mittelstück mit der Heftung, zeigen.

War der Glasmacher geschickt, konnte er so auch Scheiben mit großen Durchmessern erzeugen (Abb. 4), aus denen sich große, homogene Glastafeln schneiden ließen. Alternativ war es möglich, die formbare Glaskugel in eine flache, runde Holzform einzublasen. Das abgetrennte Basisstück konnte dann als flache Tellerscheibe in den Verband gesetzt werden. Da die Störung in der Mitte fehlt, sind Tellerscheiben (Mondscheiben) deutlich klarer als Butzengläser.

Abschließend wurden die einzelnen Scherben, die Glaselemente, mit Bleiruten zu einer gemeinsamen Tafel zusammengefasst (Abb. 5). Es handelt sich dabei um dünne Bleiprofilstränge mit einem H-förmigen Querschnitt, in dessen seitliche Eintiefungen die Glastafeln eingeschoben wurden. Die Bleiruten mit Stücklängen von bis zu 60 cm wurden zunächst in Eisenformen gegossen, die ersten gezogenen Ruten kamen erst Ende des
15. Jahrhunderts auf. Um die Bleiruten elastischer und widerstandsfähiger zu gestalten, wurden vereinzelt mittig Weidenruten als »Bewehrung« eingelegt. Eine besondere Verstärkung erfuhren die Ränder der Tafel. Bis in das 13. Jahrhundert erhielten die Scheiben umfassende Holzrahmen, die mit Keilen in den Umfassungen befestigt wurden. Später entfiel der für Bewitterung anfällige Rahmen, an seiner Stelle wurde ein doppeltes, gelegentlich noch durch eingelegte Ruten oder Holzstäbe verstärktes Randblei angelegt.

Neuzeitliche Herstellungsverfahren

Die Herstellungsverfahren für Gläser änderten sich erst im Barock. Triebfeder des Fortschrittes wurden die großen Bauprojekte der Fürsten, namentlich der gewaltige Schlossbau von Versailles, für den der Sonnenkönig Ludwig XIV. unzählige Fenster und Spiegel benötigte (Abb. 6). Diese lieferte die staatseigene Manufaktur St-Gobain, die ab 1688 ein neues Verfahren zur Herstellung von Flachgläsern entwickelte. Bei dem »Tischwalzverfahren« (auch »Nehou-Verfahren«, nach dem Hüttendirektor Louis de Nehou) wird die flüssige Glasschmelze nicht geblasen, sondern auf glatten Tafeln aufgebracht, dann mit Holzrollen auf Führungsschienen gleichmäßig flach ausgewalzt und schließlich geschliffen. Das Verfahren wurde bis in das frühe 20. Jahrhundert weiterentwickelt: Um Scheiben mit gleichmäßigen Stärken herzustellen, konnte die zähflüssige Schmelze auch durch eine Kombination von mehreren Walzen mit fixierten Abständen gezogen werden. Das so erzeugte Glasband wurde noch im erhitzen Zustand in Tafeln geschnitten.

Im frühen 20. Jahrhundert entwickelten Émile Fourcault und Irving Colburn ungefähr zur selben Zeit vergleichbare Verfahren für die industrielle Herstellung von Gläsern im »Zugglasverfahren«: Bei dem »Fourcault-Verfahren« (Abb. 7) wird eine Schamott-Ziehdüse auf die Glasschmelze aufgelegt. Drückt man die Düse etwas in das flüssige Glas ein, »quillt« dieses durch die Öffnung. Oberhalb wird es mit Fangeisen gefasst und aufgezogen. Es entsteht ein quasi endloses Glasband, das in einem senkrechten Zugkanal langsam abkühlt. Die Dicke des Glases lässt sich durch den Zuschnitt der Düse, v. a. aber durch die Geschwindigkeit des Aufziehvorganges regulieren. Mit dem Aufziehen des Glases können allerdings feine Wellen als Zeugnis des Erstarrungsprozesses entstehen. Dies lässt sich dagegen mit dem von Colburn patentierten »Libbey-Owens-Verfahren« (Abb. 8) vermeiden. Hierbei wird das Glas ohne Düse kontinuierlich aus der Schmelze gezogen und über gekühlte Führungsrollen in eine Walze geleitet. Die zunächst vertikal aufgezogene Glasschmelze wird nach einer kurzen Aufziehstrecke wieder in die Horizontale umgebogen, auf ein horizontales Zugband aufgelegt, und durchläuft einen etwa 60 m langen Kühlkanal.

Etwa gleichzeitig mit der Entwicklung der verschiedenen Zugglasverfahren sicherte sich 1902 William Heal ein Patent für das später sogenannte »Floatglasverfahren«, doch dauerte es über ein halbes Jahrhundert, bis diese Herstellungsweise auch zur Marktreife gelangte: Erst 1966 nahm die Firma des britischen Ingenieurs Alastair Pilkington die Massenherstellung auf, die dann jedoch rasch die anderen Verfahren verdrängte. Bei dem Verfahren wird die Glasschmelze auf ein Bad aus flüssigem Zinn aufgegossen. Durch die geringere Dichte schwimmt die Schmelze oben auf und bildet einen dünnen, gleichmäßig dicken Film, der am Ende des Bades in einer Kühlkammer vorsichtig verfestigt wird. Durch die kontinuierliche Beschickung des Zinnbades können mit dem Verfahren erhebliche Quantitäten an Flachglas erzeugt werden – zusätzlich gewährleistet die Herstellungsweise konkurrenzlos glatte und störungsfreie Oberflächen, sodass sich, trotz der verhältnismäßig hohen Investitionskosten, das Floatglasverfahren als industrieller Standard etablierte.

Die älteren Verfahrensweisen finden heute i. W. nur noch im Nischenbereich der Bauwerksinstandsetzung und Restaurierung Anwendung. Mit Blick auf die Vielfalt der Herstellungsweisen sollte dabei stets zunächst eine gründliche Bestandsaufnahme erfolgen: Welche Glasarten treffen wir an, wo erfolgten bereits spätere Reparaturen mit abweichenden Gläsern? Zur Ergänzung historischer Verglasungen werden auf dem Markt zahlreiche, teils missverständlich bezeichnete Produkte angeboten: Oft implizieren die Handelsnamen Gläser, die mit historischen Herstellungsverfahren erzeugt wurden, doch handelt es sich dann doch um moderne Industriegläser, die mit künstlich erzeugten Schlieren und Einschlüsse »auf alt getrimmt« wurden. Diesen Produkten liegt ein grundsätzliches Missverständnis zugrunde. Hochwertige historische Gläser sind weitgehend störungsfrei, Trübungen waren schon immer ein Zeichen einfacherer Ware. Für die Instandsetzung historischer Verglasungsbestände sollte daher stets ein(e) fachkundige(r) GlasrestauratorIn hinzugezogen werden, die die Bestände einordnen und die Materialien sicher ansprechen kann. Für den Bezug von passenden Ersatzmaterialien stehen nach wie vor einige wenige Spezialbetriebe zur Verfügung, die Gläser nach historischem Vorbild auf qualitativ hohem Niveau fertigen können.


Einige Spezialbetriebe

Glasherstellung:
Glashütte Lamberts, Waldsassen

Glaskunst und -instandsetzung:
Mayer‘sche Hofkunstanstalt, München
Hofglasmalerei Gustav van Treeck, München
Glasmalerei Peters, Paderborn


Christian Kayser

Architekturstudium an der TU München und der University of Bath, Schwerpunkt Bauforschung und historische Baukonstruktionen. Seit 2004 Mitarbeit im Ingenieurbüro Barthel & Maus, seit 2012 als Geschäftsführer. 2008-11 Akad. Rat an der TU München, Dissertation. Lehraufträge an TU und LMU München.

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