Experiment: Saphirglas vs. K1 Mineralglas/Hardlex vs. Hesalitglas im Bruch- und Kratz-Test

Das Glas schützt das Ziffernblatt einer Uhr und die empfindlichen Zeiger vor Schmutz und Beschädigung – logisch! Aber welche Vorteile und Nachteile haben die gängigsten Uhrenglas-Typen…

• Saphirglas,
• K1 Mineralglas (siehe z.B. Vostok Europe) bzw. Hardlex (gehärtetes Mineralglas),
• Mineralglas (ungehärtet) und
• Kunststoffglas (Acrylglas, Plexiglas, Hesalitglas)?

Das beantwortet dieser Artikel mit einem Praxistest, bei dem es die verschiedenen Uhrglas-Typen unter anderem mit einem Hammer und Steinen aufnehmen mussten.

Starten wir aber zunächst mit ein paar theoretischen Grundlagen…

Uhrengläser im Vergleich: Saphirglas vs. K1 Mineralglas vs. Kunststoffglas

Die gängigen Uhrglas-Arten Saphirglas, K1 Mineralglas bzw. Hardlex (gehärtet), Mineralglas (nicht gehärtet), Kunststoffglas (bekannt unter Namen wie Hesalit, Acryl oder Plexi) lassen sich im Wesentlichen anhand von vier Eigenschaften charakterisieren:

• Kratzempfindlichkeit (messbar in Mohshärte),
• Bruchfestigkeit,
• Pflegemöglichkeit (Entfernen von Kratzern) und
• Spiegelungsverhalten.

Die jeweiligen Eigenschaften der Uhrglas-Arten lassen sich in einer kompakten Übersicht bewerten:

Saphirglas: Mohshärte, Nachteile, Herstellung

Mit einer Härte von 9 Mohs ist Saphirglas das härteste, heute gängigerweise zum Einsatz kommende Uhrglas. Nur Diamant ist mit 10 Mohs noch ein bisschen härter. Der Nachteil: Saphirglas bricht das Licht vergleichsweise stark – das Uhrglas wirkt dadurch milchig, was die Ablesbarkeit beeinträchtigen kann. Saphirglas bricht außerdem vergleichsweise schnell bei Krafteinwirkung (wie wir später auch noch im Hammer-Experiment sehen werden).

Die Fertigung von Saphirglas ist recht aufwendig und teuer. Aus diesem Grund kommt Saphirglas in der Regel in Uhrmodellen ab 300€ zum Einsatz. Ausnahmen wie die beliebten China-Uhren von Bersigar/Pagani Design bestätigen die Regel.

Die Breitling SA beispielsweise setzt ausschließlich auf Saphirglas – der Schweizer Luxusuhrenhersteller beschreibt das chemische Fertigungsverfahren von Saphirglas so:

Der synthetische Saphir wird auf der Basis von Tonerde (oder Aluminiumoxid) hergestellt. Die Fusion erfolgt bei 2050 °C unter Beigabe von Wasserstoff und Sauerstoff. Einem Stalagmiten gleich bildet sich auf dem Sockel nach rund 15 Stunden eine sogenannte Schmelzbirne, ein Korund (kristallisiertes Aluminiumoxid). Zur Stabilisierung der Materie werden die Steine danach nochmals auf 1800 °C erhitzt. Diamantklingen zersägen die Korunde anschließend in Scheiben. Mit einer Präzision von 2 Hundertstelmillimetern wird das Glas auf den gewünschten Durchmesser geschnitten, danach folgt die Oberflächenbearbeitung, also das Schleifen der Glasdicke. Durch Schleifen der Vorder- und Rückseite erhält das Glas die bombierte Form.

Hier ein paar Eindrücke aus der hauseigenen Saphirglas-Fertigung bei Breitling:

Gewölbtes Saphirglas

Stark über den Rand Hochgewölbtes Saphirglas wird gerne von Herstellern eingesetzt, um früher gängigerweise zum Einsatz kommende, hochgewölbte Kunststoffgläser zu imitieren und somit den Vintage- bzw. Retro-Charme bestimmter Modelle zu unterstreichen. Gewölbtes Saphirglas kommt generell eher in hochpreisigen Uhren zum Einsatz, da zusätzliche Produktionsschritte (Schleifen, Fräsen) nötig sind, welche die Kosten in die Höhe treiben. Beispiel-Modelle sind die Oris Divers Sixty Five, der Steinhart Ocean One Vintage Chronograph sowie die Tudor Heritage Black Bay GMT:

Entspiegelung: Beidseitig entspiegeltes Saphirglas – pro und kontra

Insbesondere Saphirglas wird oftmals entspiegelt, um dem Nachteil der starken Lichtbrechung entgegenzuwirken. Hierbei wird das Glas zunächst chemisch poliert. Anschließend gelangt das Glas in ein steriles Labor, wo es durch Vakuumverdampfung in einem Ofen entspiegelt wird.

Der übliche Weg, den die Hersteller gehen, ist eine Entspiegelung der Innenseite des Saphirglases. Denn: Eine Entspiegelungsschicht ist immer weicher als das Saphirglas selbst und somit kratzanfällig. Auf den ersten Blick ist die Entspiegelung der Außenseite also eigentlich völliger Quatsch, da ja der größte Vorteil von Saphirglas – die Kratzunempfindlichkeit – vermindert wird.

Trotzdem setzen viele Hersteller auf eine beidseitige Entspiegelung, zum Beispiel Breitling, Sinn, Fortis oder Omega. Und das hat einen einfachen Grund: Die Ablesbarkeit der Uhr wird extrem erhöht, je nach Blickwinkel hat man sogar das Gefühl, dass gar kein Uhrglas vorhanden ist. Bei Breitling beispielsweise beseitigt die beidseitige Behandlung rund 99% der vom Auge wahrgenommenen Reflexe. In Kombination mit einem hochwertig verarbeiteten Ziffernblatt ist der Effekt meiner Meinung nach einfach grandios und wertet die Optik stark auf. Interessanterweise setzt Rolex in allen Modellen gar keine Entspiegelung ein (außer bei der Datums-Lupe).

Die Entspiegelungsschicht kann – je nach Betrachtungswinkel – auch einen charakteristischen farblichen Schimmer aufweisen. Aktuelle Breitling-Modelle haben z.B. i.d.R. einen bläulichen Schimmer auf dem Uhrglas. Das ist hier gut zu erkennen:

Gehärtetes K1 Mineralglas / Hardlex vs. Mineralglas bei Uhren: Härte, Kratzfestigkeit und Bruchfestigkeit

Einfaches, ungehärtetes Mineralglas wird hauptsächlich bei sehr günstigen Uhren unter 100€ eingesetzt: Chemisch betrachtet kommt es Fensterglas sehr nahe und ist daher sehr günstig in der Herstellung. Mit 4 bis 5 Mohs ist Mineralglas sehr empfindlich – unschöne Kratzer, die sich auch nicht durch Polieren o.Ä. entfernen lassen, tauchen daher schon bei kleineren Stößen auf. Einfaches Mineralglas bricht außerdem sehr leicht, wie wir gleich noch beim Hammer-Experiment sehen werden. Ein Vorteil ist aber, dass Mineralglas das Licht längst nicht so stark bricht wie Saphirglas.

Bei K1 Glas handelt es sich um Mineralglas, das zusätzlich gehärtet wird, um es mit rund 7 Mohs deutlich kratzunempfindlicher zu machen. Der litauische Uhren-Hersteller Vostok Europe setzt beispielsweise ausschließlich auf K1 Mineralglas, vor allem wegen der Vorteile hinsichtlich der Bruchfestigkeit gegenüber Saphirglas (dazu gleich mehr im Experiment). Auch der japanische Uhrenhersteller Seiko setzt gehärtetes K1 Mineralglas ein, konkret bei Einsteiger-Modellen der Prospex-Reihe wie der Seiko Turtle oder der Seiko Arnie ein – Seiko nennt das Glas aber anders: Hardlex.

Saphirglas oder Mineralglas polieren?

Für alle, die in das Saphirglas oder das K1 Mineralglas ihrer Lieblings-Uhr Kratzer reingezogen haben, habe ich leider schlechte Nachrichten: Polieren funktioniert bei diesen beiden Glas-Typen leider nicht oder nur extrem schwierig. Die einzige wirkliche Möglichkeit besteht darin, das Glas professionell abschleifen zu lassen – bevor man das tut würde ich aber definitiv eher empfehlen, das Glas direkt austauschen zu lassen, denn die Kosten für einen Tausch reißen normalerweise kein riesiges Loch in den Geldbeutel.

Kunststoffgläser bei Uhren: Acrylglas / Hesalitglas / Plexiglas

In der Uhrenproduktion wird Kunststoff auf Basis von Polymethylmethacrylat (kurz PMMA) seit vielen Jahrzehnten zur Herstellung von Uhrengläsern benutzt. So kamen stark gewölbte Acrylgläser früher standardmäßig zum Einsatz, zum Beispiel in der Rolex GMT Master – unten im Bild das Modell mit der Referenz 16750 mit charakteristischem „Spider Dial“ aus dem Jahre 1984. Heute gängige Namen für Kunststoffgläser bei Uhren sind Acryl, Plexi oder Hesalit.

Das wohl mit Abstand beliebteste aktuelle (!) Uhrenmodell mit einem Glas aus Kunststoff (Hesalitglas) ist die Omega Speedmaster Professional Moonwatch. Die Moonwatch ist zwar auch mit Saphirglas erhältlich – den Vintage-Charakter des Klassikers fängt man aber natürlich nur mit der Hesalitglas-Variante ein (Referenz 311.30.42.30.01.005). Das liegt u.a. auch an der toll umgesetzten Wölbung des Glases. Ein ähnliches Glas kommt auch bei der gehypten Omega x Swatch MoonSwatch zum Einsatz.

Kunststoffglas (Acryl, Plexi, Hesalit) ist sehr leicht (ca. 3 Gramm gegenüber 15 Gramm bei Saphir), günstig in der Produktion, spiegelt kaum und ist durch seine Elastizität weitgehend bruchfest – aber es ist gleichzeitig auch sehr weich und daher extrem anfällig für Kratzer. Jeder, der schon mal Billig-Bilderrahmen von IKEA in der Hand hatte, weiß wovon ich Rede. Dennoch würde ich persönlich Kunststoffglas fast immer ungehärtetem (!) Mineralglas vorziehen: Das liegt zum einen am Vintage-Charme von Kunststoffgläsern, da die Optik wärmer als bei Saphir- oder Mineralglas rüberkommt. Zum anderen – und das ist der größte Vorteil – lassen sich feinere Kratzer relativ problemlos aus Kunststoffglas entfernen, z.B. mit Polywatch.

Experiment: Saphirglas vs. K1 Mineralglas vs. Kunststoffglas

So viel zur Theorie – Kommen wir nun zum Praxisteil: Mit freundlicher Unterstützung von P. Maier, dem offiziellen Vertreter für Vostok Europe in Deutschland, habe ich verschiedene Uhrglas-Arten einen Kratztest und einen Schlagtest unterzogen. Alle gängigen Uhrglas-Typen wurden dabei getestet:

• Saphirglas
• K1 Mineralglas (gehärtet)
• Mineralglas (nicht gehärtet)
• Kunststoffglas (plan)
• Acrylglas gewölbt (kommt heute fast nur noch bei Vintage-Uhren vor).

Für die beiden Tests wurde darauf geachtet, dass Gläser in identischer Stärke bzw. Dicke (3 mm) und Durchmesser (40 mm) zum Einsatz kommen, um das Ergebnis nicht zu verfälschen. Beim gewölbten Hesalitglas ist das als einzige Ausnahme nicht gegeben, was an der typischen Machart dieser Gläser liegt.

Einfach der Hammer: Uhrenglas-Bruch-Test

Für den Schlagtest wurde ein handelsüblicher Hammer mit einem Gewicht von rund einem halben Kilo aus ca. 120 cm Höhe (gemessen beim Hammerkopf) auf das jeweilige Glas fallen gelassen. Das Ziel war es dabei herauszufinden, wie schnell die jeweiligen Glastypen zu Bruch gehen.

Der Versuchsaufbau für den Hammer-Test wurde sorgfältig ausgemessen, d.h. der Hammer wurde immer aus derselben Position fallengelassen. Dennoch kann es zu kleineren Abweichungen beim Aufprall und somit auch bei der Kraftverteilung kommen.

Und das sind die Ergebnisse:

Saphirglas

Das Saphirglas hat den fallenden Hammer problemlos mehrmals überlebt, wie man in diesem Slow-Motion-Video sehen kann:

Das soll es aber nicht gewesen sein: Im nächsten Schritt habe ich dann noch mal mit Hammer und Muskelkraft auf das Glas geschlagen – und nach nur einem Schlag ging es bereits zu Bruch, im Zentrum war das Glas stark pulverisiert:

Aus physikalischer Sicht verwundert das Bruchverhalten von Saphirglas nicht: Saphir ist monokristallin. Das bedeutet, dass es ein starkes Kristallgitter hat, das die Struktur des Kristalls in stabiler Form hält und Verformungen verhindert (zum Beispiel Kratzer). Starke Gewalteinwirkung (zum Beispiel durch einen Hammer) verformt jedoch das Gitter und zerstört somit den Kristall vollständig.

K1 Mineralglas (gehärtet)

Auch das gehärtete K1 Mineralglas hat den fallenden Hammer mehrmals problemlos überlebt. Wie beim Saphirglas habe ich im nächsten Schritt dann noch mal mit Hammer und Muskelkraft auf das Glas geschlagen bis es zu Bruch ging – es waren im Vergleich zum Saphirglas allerdings deutlich mehr Kraft und mehrere Versuche vonnöten, um das K1 Mineralglas zum Zerbersten zu bringen. Gehärtetes Mineralglas scheint also – so wie es in der Theorie auch häufig zu lesen ist – deutlich weniger anfällig für Bruchschaden zu sein.

Auch hier lassen wir mal kurz den Physik-Prof raushängen: K1 Mineralglas hat – im Gegensatz zu Saphirglas – eine amorphe Struktur, die sich „fließend“ während des Schmelzvorgangs verändert und damit wesentlich unregelmäßiger aufgebaut ist – dadurch ergibt sich eine Konstruktion, die deutlich stoßfester ist. Außerdem ist dadurch die Wahrscheinlichkeit bei K1 Mineralglas sehr hoch, dass Schläge nur einzelne Stücke von der Oberfläche des Kristalls abschlagen, die Struktur des Kristalls aber ansonsten intakt bleibt.

Die Uhrenmarke Vostok Europe setzt nicht auf Saphirglas, was in der Preisklasse des litauischen Herstellers eigentlich eher unüblich ist. Stattdessen kommt ein durch Wärmebehandlung gehärtetes K1-Mineralglas zum Einsatz. Vostok Europe hat sich nach eigenen Aussagen dennoch bewusst für K1 Mineralglas entschieden – mit Blick auf die im Experiment festgestellte beachtliche Bruchfestigkeit sicherlich keine schlechte Idee, vor allem, da die von Vostok Europe häufig eingesetzte Tritiumgas-Technologie (GTLS) durch Glassplitter zu Schaden kommen könnte, was wiederum hohe Kosten für den Zifferblatttausch zur Folge hätte (mehr über Tritium H3-Uhren).

Mineralglas (nicht gehärtet)

Das einfache Mineralglas ist durch den fallenden Hammer sofort sehr kleinteilig und feinbröselig zu Bruch gegangen. Ohne ergänzende Härtung scheint Mineralglas nicht viel auszuhalten.

Kunststoffglas (plan)

Auch das flache bzw. nicht gewölbte Kunststoffglas ist durch den fallenden Hammer sofort zu Bruch gegangen – allerdings nicht in viele kleine, krümelige Teile, sondern in zwei Stücke. Auch Risse haben sich gebildet:

Acrylglas (gewölbt)

Auch das gewölbte Acrylglas ist durch den fallenden Hammer sofort zu Bruch gegangen, und zwar in deutlich mehr Kleinteile als beim flachen Kunststoffglas – das liegt aber vermutlich einfach an der Wölbung, wodurch der Mittelteil „schwebt“ und damit eine bessere Angriffsfläche für den Hammer bietet.

Kratzer-Test: Saphirglas vs. K1 Mineralglas vs. Kunststoffglas

Uhrenfans wissen: Schnell knallt die liebgewonnen Uhr im Alltag mal gegen einen metallischen Türgriff oder andere, fiese Kratzer verursachende Dinge. Wie steht es also um die Kratzresistenz bei den verschiedenen Uhrglas-Typen?

Für den Kratztest wurde das jeweilige Glas zusammen mit metallischen Gegenständen (Schlüssel, Nägel) und kleinen Steinen in ein Metallgefäß gelegt. Das Gefäß wurde dann für 60 Sekunden pro Glastyp kräftig geschüttelt. Dadurch soll die Abnutzung an den Gläsern, die im Alltag entsteht, simuliert werden.

Das Ergebnis: Das K1 Mineralglas und das Saphirglas haben den Test unbeschadet überstanden. Das ungehärtete Mineralglas, das Acrylglas und das Kunststoffglas zeigen allerdings deutliche Kratzer:

Insbesondere das Saphirglas und das Mineralglas sollen noch weiter strapaziert bzw. auf die Probe gestellt werden: Mit einem Schlüssel und einem Stein habe ich auf den Gläsern mit maximaler Kraftanstrengung herumgekratzt.

Das Saphirglas blieb von der Tortur unbeeindruckt – bei einem scheinbaren Minikratzer handelte es sich nur um Abrieb vom Stein. Aber auch das K1 Mineralglas hat eine sehr gute Figur gemacht und zeigt nur minimale, kaum erkennbare und oberflächliche Kratzerchen, die mit der Kamera kaum einzufangen sind. Interessanterweise habe ich beim K1 Mineralglas und beim Saphirglas weder mit dem Stein, noch mit dem Schlüssel eine Art „Grip“ beim Herumkratzen aufbauen können – ich hatte permanent das Gefühl, dass ich „abrutsche“.

Mineralglas, Kunststoffglas (plan) und Acrylglas (gewölbt) waren erwartungsgemäß extrem schnell zerkratzt. Mit Schlüssel und Stein konnte ich sogar tiefe Kerben in die drei Glastypen schrammen.

Experiment-Fazit

Summa summarum dürfte man hinsichtlich Kratzfestigkeit im Alltag wenig Unterschiede bei Saphirglas und gehärtetem K1 Mineralglas bemerken – trotz größter Strapazen zeigten sich beide Glastypen im Experiment (fast) unbeeindruckt. Saphirglas ist allerdings deutlich anfälliger für Bruch als K1 Mineralglas – auch das war ein deutliches Ergebnis des Experiments.

Kunststoffgläser machen zwar optisch eine Menge her („sexy Plexi“) und sind einigermaßen bruchfest, dafür aber extreme Magneten für Kratzer, die man aber häufig gut wegpolieren kann.

Einfaches, ungehärtetes Mineralglas ist weder bruch-, noch kratzfest – und daher in meinem persönlichen Uhrenglas-Ranking abgeschlagen auf dem letzten Platz.

Abschließend sei noch gesagt, dass Glas natürlich nicht gleich Glas ist. So kann es von Hersteller zu Hersteller mehr oder weniger große Qualitätsunterschiede geben. Auch die Glas-Dicke und die individuellen Situationen im Alltag können letztendlich darüber entscheiden, ob ein Glas zerkratzt oder sogar zu Bruch geht.

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