Wovon es abhängt, ob deine Windschutzscheibe in tausend Stücke zerbricht, wissenschaftlich erklärt

Auch wenn der Zustand deiner Windschutzscheibe auf den ersten Blick perfekt erscheinen mag, kann die Realität ganz anders aussehen: Ihre tatsächliche Widerstandsfähigkeit gegenüber jedem Aufprall, so klein er auch sein mag, kann vollständig beeinträchtigt sein und deine Sicherheit sowie die deiner Mitfahrer in deinem Auto gefährden.

Die tatsächliche Festigkeit von Glas ist deutlich geringer als seine theoretische Festigkeit. Das erklärt die Auffälligkeiten, die wir oft beobachten, wenn es um die verschiedenen Mechanismen geht, die zum Bruch einer Windschutzscheibe führen. Die erste Theorie, die veröffentlicht wurde, um zu erklären, warum Glas bricht (A.A. Griffith, 1921), machte bereits deutlich: Die Spannung, die notwendig ist, damit sich ein Aufprall ausbreitet, ist umgekehrt proportional zur Größe des Aufpralls. Das heißt, je größer der Schaden ist, desto geringere Kraft ist nötig, um seine Größe weiter zu vergrößern. Kurz gesagt: Mit zunehmender Größe des Aufpralls nimmt die Widerstandsfähigkeit der gesamten Windschutzscheibe immer weiter ab.

Das bedeutet, dass jeder Mikroriss, die man mit bloßem Auge kaum erkennt und manchmal selbst bei einer Inspektion der Windschutzscheibe nicht sieht, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen vollständig zerstört haben kann.

Ein weiterer Faktor, der die Festigkeit des Glases verringert, ist die vorhandene Luftfeuchtigkeit. Eine Studie von 1967 (S. Wiederhorn) vertiefte diese Theorie und zeigte, dass sich ein Riss im Glas selbst bei extrem geringen Spannungen in Gegenwart von Feuchtigkeit kontinuierlich ausbreitet, ohne Halt, selbst wenn es nur Molekül für Molekül geschieht. Neuere Untersuchungen von Belron Technical zu diesem Thema haben gezeigt, dass Temperatur und deren Schwankungen ebenfalls Faktoren sind, die verborgene Schäden in einer Windschutzscheibe anwachsen lassen.

Windschutzscheiben sind vom Moment ihrer Herstellung an einer ständigen Belastung ausgesetzt. Das Zuschneiden des Glases, sein Biegen und Krümmen und sogar die innere Verbundschicht, die verhindert, dass es beim Riss in tausend Stücke zerspringt, führen dazu, dass im Glas eine Restspannung verbleibt, die seit der Herstellung eingefroren ist. Größe, Form, Krümmung und selbst die Ausrichtung, Neigung und Verteilung seiner Massen erzeugen ebenfalls bedeutende innere Spannungen. Und dieses schwierige Gleichgewicht, das bei der Herstellung erreicht wurde, kann endgültig verloren gehen, wenn die Windschutzscheibe einen Aufprall erleidet, so klein er auch sein mag.

Das Überfahren einer Bodenschwelle mit 30 km/h erzeugt auf der Windschutzscheibe eine Kraft, die 5 G Beschleunigung entspricht. Eine weitere Quelle der Belastung, der Windschutzscheiben ausgesetzt sind, ist ihre eigene Montage im Rahmen, den sie im Auto einnehmen müssen. Die Klebstoffe, mit denen sie am Fahrzeug befestigt wird, können aufgrund von Maßtoleranzen und der verwendeten Klebstoffarten zusätzliche Spannungen verursachen. Jede Windschutzscheibe kann ein eigenes Spannungsmuster aufweisen, gerade weil sich die Eigenschaften des Glases von Charge zu Charge unterscheiden können. Da sie als Bestandteil der tragenden Struktur des Fahrzeugs integriert ist, um die Karosserie zu versteifen und zu verhindern, dass das Dach bei einem Überschlag einknickt, ist die Zusammensetzung der Windschutzscheibe ebenso den Auswirkungen von Faktoren wie der Verwindung der Karosserie ausgesetzt, die durch die erheblichen G-Kräfte bei Beschleunigung, Verzögerung oder in Kurven entsteht. Wusstest du, dass das Überfahren einer Bodenschwelle mit 30 km/h auf der Windschutzscheibe eine Kraft erzeugt, die 5 G Beschleunigung entspricht?

Und wir dürfen auch nicht vergessen, dass sich, wie alle Metalle, die Karosserie des Autos ausdehnt und zusammenzieht (wenn auch nur um Bruchteile eines Millimeters) aufgrund von Temperaturwechseln. Diese können Veränderungen an der Karosserie verursachen, die sich aus diesem Grund ausdehnt oder zusammenzieht, wodurch Spannung und Belastung der Windschutzscheibe zunehmen. Deshalb können plötzliche Temperaturwechsel, wie sie entstehen, wenn wir im Winter versuchen, die Windschutzscheibe mit warmem Wasser zu enteisen oder im Sommer mit der Klimaanlage, wenn wir die Luftströme direkt darauf richten, dazu führen, dass das Glas reißt oder zerspringt.

Bei Versuchen mit Windschutzscheiben, die Steinschläge oder kleine Einschläge aufwiesen, bei einer Außentemperatur von -10 °C, zerbrach die Windschutzscheibe bei 81 % der Fälle innerhalb von weniger als 5 Minuten nach dem Einschalten der Fahrzeugheizung. Bei -5 °C geschah dies bei 70 %, und selbst bei 0 °C zerbrachen 59 % der Scheiben. Derselbe Test wurde mit bereits reparierten Windschutzscheiben durchgeführt, bei denen die kleinen Einschläge repariert statt die ganze Scheibe ersetzt wurde. Keine der reparierten Windschutzscheiben zerbrach. Der Test wurde auch im umgekehrten Fall durchgeführt: Die Windschutzscheiben wurden an ihrer Außenseite auf 80 °C erhitzt, während die Innenseite bei 30 °C blieb. Obwohl die Windschutzscheiben nicht vollständig zusammenbrachen, wuchs der Einschlag sichtbar, was dazu führt, dass sie bei einer Wiederholung des Szenarios ebenfalls zerbrechen würden.

Alle Schlussfolgerungen der Untersuchungen von Fachleuten kommen immer zum selben Ergebnis: Eine Scheibe mit einem Einschlag bricht irgendwann immer. Es dauert mehr oder weniger lange, aber sie bricht immer. Eine reparierte Scheibe hingegen erlangt stets ihre ursprüngliche Festigkeit zurück.

Wenn du also unliebsame Überraschungen vermeiden willst, zögere nicht, wenn du kleine Einschläge an der Windschutzscheibe deines Autos entdeckst, und lass sie reparieren. Hier sind einige Tipps für den Fall, dass deine Windschutzscheibe bricht. Die meisten Versicherungspolicen decken diese Reparaturen ab, und sie dauern nur etwa eine Stunde. Es wird dir also schwerfallen, eine Ausrede zu finden, es nicht zu tun und einen möglichen Unfall zu vermeiden.