Herstellung Flachglas
Glas ist seit Jahrhunderten allgegenwärtig und heutzutage in vielen Bereichen unverzichtbar. Für die Herstellung von Produkten im Bauwesen werden meist das Gussglas- und insbesondere das in den 50ern entwickelte Floatglasverfahren angewandt. Letzteres ist als Basisprodukt der heutige Standard für Fenster- und Sicherheitsgläser in Gebäuden und Objekten (Anon., 2022).
Flachglas besteht aus Quarzsand, Soda, Kalkhydrit, Dolomit und Feldspat.
Quarzsand ist der größte Bestandteil mit ca. 72% und kommt in vielen Regionen der Bundesrepublik vor. Für die Herstellung von Glas wird ein hoher Reinheitsgrad, eine feine Körnung sowie ein hoher Silikatanteil (SiO2) benötigt. Diese Anforderungen erfüllen Abbauregionen in Westen und Osten Deutschlands. Der Abbau erfolgt im Tagebau oder mithilfe von Saugbaggern. Bei beiden Vorgängen erfolgt nach Gewinnung des Sandes eine Aufbereitung statt. (Elsner, 2016)
In Deutschland gibt es 42 Produktionsstätten zur Herstellung von Branntkalk. (Hübner, et al., 2019)Geförderter Kalkstein aus dem Tagebau wird in den Werken gebrochen und gewaschen. Das Gestein wird bei ca. 1.100 °C zu im Drehrohrofen erhitz und gemahlen (Bundesverband der deutschen Kalkindustrie, 2022).
Das für eine niedrigere Brenntemperatur benötigte Soda ist ein Produkt aus Kalkstein, Natriumchlorid und Ammoniumhydrogencarbonat. Es wird in sogenannten Solvay-Verfahren an drei Produktionsstandorten in Deutschland hergestellt. Zwei sind in Sachsen-Anhalt und eines in NRW (Faulstich, 2009).
Der am häufigsten verwendete Zuschlagsstoff ist Feldspat. Dieser mineralische Pegmatidsand wird an fünf Standorten in Bayern nahe der tschechischen Grenze im Tagebau gefördert und im Anschluss aufbereitet und gemahlen (Elsner, 2017).
Je nach Produkteigenschaften werden weitere Zuschlagstoffe hinzugefügt.
Zur Herstellung von Flachglas im Floatglas-Verfahren werden in Glashütten bei der Gemengebeschickung die Rohstoffe im gewünschten Verhältnis dosiert und mit fehlerhaften Scherben vermengt. Die homogene Masse durchläuft fortan einen kontinuierlichen Herstellungsprozess. Im Schmelzofen wird das Gemenge bei 1.500 °C geschmolzen. Die anschließende Läuterung treibt entstandene Blasen aus dem flüssigen Glas heraus.
Aus der Abstehwanne wird die 1.100 °C warme Schmelze über die sogenannte Lippe zum Zinnbad geführt. Ein Regler dosiert die Menge. Das flüssige Zinn bildet eine gleichmäßige Oberfläche und mit Flammen wird das flüssige Glas einer Feuerpolitur unterzogen und verteilt. Toprollen und Ziehgeschwindigkeit bestimmen die Glasdicke. Je schneller die Glasmasse aus dem Zinnbad gezogen wird, desto dünner ist es.
Im Rollenkühlofen wird die zähflüssige Masse von 600 °C warme auf 60 °C abgekühlt. Neben der Wärmeabgabe an Strömungsluft erfolgt die langsame Kühlung der Masse kontrolliert von allen Seiten, sodass das Glas ohne große Spannungen erstarrt.
Im letzten Produktionsabschnitt wird das nun feste Glas auf Risse, Blasenbildung und anderen Fehlern überprüft. Fehlerhafte Produkte werden zu Scherben gebrochen und dem Produktionskreislauf erneut hinzugefügt. Bei Bestehen der Qualitätskontrolle erfolgt der Zuschnitt des Flachglases. Das Standardmaß beträgt 3210 x 6000 mm. (Glas Trösch Holding AG, 2022).
Je nach Werk wird das Flachglas vor Ort zu Isolierglas (ISG), Einscheibensicherheitsglas (ESG), Verbundsicherheitsglas (VSG) und weiteren Glasarten wie Sonnenschutzglas oder Brandschutzglas weiterverarbeitet oder zu anderen Produktionsstätten distributiert.
Die Veredelung erfolgt mithilfe von Folierungen, wie z.B. bei VSG. Für Isolierglas werden die einzelnen Glasscheiben gereinigt und mit einer 1 Nanometerdicken Beschichtung veredelt. Je nach Produkteigenschaften können bis zu 20 Beschichtungen pro Glas vorgenommen werden. Des weiteren werden Edelgase wie Argon für bessere Wärmedämmeigenschaften in den Zwischenräumen von Zweifach-, oder Dreifachverglasungen eingeschlossen (Schuster, 2015).
Diese Weiterverarbeitung und Produktveredelung machen eine Rückführung von Fenstern in den Produktionskreislauf, wie bei Behälterglas, Flaschen etc., nahezu unmöglich.
Die Lebensdauer von Fenstern beträgt 15-40 Jahre, sodass das Glas beim Austausch oder Abriss als Bauschutt auf der Mülldeponie abgelagert wird (Baunetz_Wissen_, 2022).
Anon., 2022. Geschichte der Glasherstellung. [Online] Available at: https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/herstellung-eigenschaften/geschichte-der-glasherstellung-159069 [Zugriff am 07 Juni 2022].
Baunetz_Wissen_, 2022. Recycling von Glas. [Online] Available at: https://www.baunetzwissen.de/fenster-und-tueren/fachwissen/bauschaeden-sanierung/recycling-von-glas-155383 [Zugriff am 08 Juni 2022].
Bundesverband der deutschen Kalkindustrie, 2022. Vom Kalkstein zu Kalk. [Online] Available at: https://www.kalk.de/rohstoff/rohmaterialgewinnung/vom-kalkstein-zu-kalk [Zugriff am 08 Juni 2022].
Elsner, D. H., 2016. Quarzrohstoffe in Deutschland, Hannover: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.
Elsner, D. H., 2017. Feldspatrohstoffe in Deutschland, Hannover: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.
Faulstich, P. D.-I. M., 2009. Endbericht Vergleichende ökologische Betrachtung verschiedener Einsatzstoffe bei Trockensorptionsverfahren zur Rauchgasreinigung, Köln: TU München & ATZ Entwicklungszentrum.
Glas Trösch Holding AG, 2022. Der Baustoff Glas - Herstellung von Floatglas. [Online] Available at: https://www.glastroesch.com/ch/de/service/fachwissen/glas-und-praxis/der-baustoff-glas/herstellung-von-floatglas [Zugriff am 08 Juni 2022].
Hübner, T., Guminski, A., von Roon, S. & Rouyrre, E., 2019. Energiewende in der Industrie - Branchensteckbrief der Zement- und Kalkindustrie Bericht an:, s.l.: Navigant Energy Germany GmbH.
Schuster, T., 2015. Komplexe Funktionsgläser- Von der Idee zum fertigen Produkt: Beschichtetes Glas. [Online] Available at: https://www.saint-gobain.de/presse/news/komplexe-funktionsglaeser-von-der-idee-zum-fertigen-produkt-beschichtetes-glas-15761 [Zugriff am 08 Juni 2022].
von EmPe & JoBu