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Ernst Abbe und Otto Schott
Das Fundament für die moderne Glastechnologie legten zwei deutsche Wissenschaftler. Otto Schott (1851-1935), Chemiker und Glastechniker, ging der Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften des Glases von seiner Zusammensetzung nach. Im väterlichen Kellerlaboratorium untersuchte er den Einfluss fast aller Elemente auf die Glasschmelze.
1876 kam Otto Schott mit Ernst Abbe (18401905), Professor in Jena und Mitinhaber der Firma Carl Zeiss, in Kontakt. Abbe brauchte für seine hochwertigen optischen Instrumente geeignete Gläser. Otto Schott gelang nach jahrelangen, zunächst enttäuschend verlaufenden Versuchen mit der 93. Schmelzprobe ein Glas von idealer Beschaffenheit. Er siedelte nach Jena über und gründete zusammen mit Ernst Abbe Carl Zeiss und dessen Sohn Roderich das Glastechnische Laboratorium Schott und Genossen, das spätere Jenaer Glaswerk Schott & Gen. Weitere neuartige Glasarten und Schmelzverfahren wurden erdacht und erprobt: gegen Hitze, Druck und chemische Angriffe, optische Gläser für Mikroskope usw. Im Laufe der kommenden Jahre gab es kaum noch einen Bereich der Industrie, der nicht mit Qualitätsgläsern aus Jena versorgt wurde. Feuerfestes Glas zum Kochen und Backen zog außerdem in die Haushalte ein.
Dr. Otto Schott Prof. Dr. Abbe Carl Zeiss
Glas in der ganzen Welt
Glas in einfacher Form lässt sich heute theoretisch überall auf der Welt produzieren. Seine wichtigsten Rohstoffe und Heizenergie sind nahezu immer vorhanden, und die erforderliche Technologie steht weltweit zur Verfügung. Es gibt kaum ein Kulturland ohne Glasproduktion auf der Erde. Die Herstellung von Glas zur Verpackung von Lebensmitteln und Getränken und als Gebrauchsgegenstand im Haushalt ist nicht selten der Beginn der Industrialisierung der Entwicklungsländer.
So treten immer mehr Völker in die viele tausend Jahre alte Glasgeschichte ein. Nichts deutet darauf hin, dass diese Entwicklung abreißt, denn Glas kann sich auf reiche Rohstoffreserven stützen und steht im Begriff, andere, knapper gewordene Materialien zu ersetzen
Ein weiteres Anwendungsgebiet des Glases, das sich seit dem 19.Jahrhundert rasch ausbreitete, war die Chemie.
Sie benötigt für ihre Analysen und für die leistungsfähige Einrichtung zur labormäßigen und industriellen Synthese, Glas, mit hoher Widerstandkraft gegen Basen, Laugen und anderer Chemikalien, das zugleich feuerfest, also bei plötzlichen Temperaturänderungen (Temperaturwechselbeständigkeit) von über 100 Grad Kelvin nicht zerspringt. Vor allem brauchte die Chemie und die Pharmazie präzise Thermometer sowie Destillationsanlagen wachsenden Ausmaßes, die aus Glas sein müssen. Um Pharmaka über längere Zeit steril lagern zu können, benötigte man chemisch stabile Ampullen, Blutkonservenflaschen usw. Diese bot das Glas, durch seine hervorragenden chemischen und physikalischen Eigenschaften.
Es entwickelten sich Glasbläser mit spezifischen Fertigkeiten und Fähigkeiten unter anderem Glasapparatebläser, (Glasapparatebauer), Thermometerbläser.
Es entstanden weitere spezielle Anwendungsgebiete, wie zum in der Mikroelektronik, sie verlangte mit ihren extremen Anforderungen an die hochproduktive Herstellung feinster Strukturen, eine Weiterentwicklung des optischen Glases über die bisher beherrschten Grenzen der Transmission, Homogenität und Blasenfreiheit hinaus. Sie benötigten zugleich Glas mit einem vorbestimmten Temperatur- Dehnungsverhältnis. Solches Glas dient als Unterlage für Schablonen und Schaltkreise sowie als hermetisch schließendes, ultraviolett durchlässiges Fensterchen über integrierten Schaltkreis, deren Speicherinhalt vom ultravioletten Licht gelöscht wird.
Ein weiteres ist die Elektrotechnik und Elektronik, Drähte durch Glas hindurchzuführen, zum Beispiel: Glühlampen, Leuchtstofflampen, Fernsehbildschirme, Gaslaser u.a. Für diese Zwecke muss an das Glas physikalische Eigenschaften entwickelt werden, die speziell den thermischen Ausdehnungskoeffizienten, dem der betreffenden Metalle entsprechen. Des weiteren sind die Elastizitätseigenschaft des Glases und die draus resultierenden Möglichkeiten, mit seiner Hilfe Schallwellen fortzuleiten, wird in jedem Farbfernsehgerät genutzt. Ein Übergang von Kupfer- zum Lichtleitkabel auf Glasfaserbasis ist eine Anwendung, die sich bei der digitalen Nachrichtenübermittlung entwickelt hat.
Härte von Glas
Mohssche Härteskala: Ritzhärte
wird geritzt von
1
Talk
Fingernagel
2
Gips
Fingernagel
3
Calcit
Messer
4
Fluorit
Messer
5
Apatit
Messer
6
Orthoklas
Glas
7
Quarz
Glas
8
Topas
Glas
9
Korund
Glas
10
Diamant
Glas
Normales Glas 7-8
Aufarbeitung von Glas
\"Wohin mit dem Müll?\" - auf diese eher unangenehme Frage der Politiker reagieren die Werksleiter von Glashütten gelassen: \"Wenn es Glasabfälle sind, dann immer nur her damit zu uns. Wir können zur Zeit gar nicht so viele bekommen, wie wir gerne hätten.\"
Die Behälterglasindustrie begann etwa 1970 damit, gebrauchtes Glas wieder einzuschmelzen und damit einer neuen Verwendung zuzuführen. Mit Erfolg: In den vergangenen 20 Jahren wurden in den überall aufgestellten Glascontainern jährlich steigende Mengen Altglas gesammelt und wiederverwertet. 1991 wurden so insgesamt 2,29 Millionen Tonnen Glas erfaßt. Damit wurde im diesem Jahr praktisch jeder zweite Glasbehälter für den deutschen Markt aus Scherben produziert.
Der Prozeß des Glasrecyclings ist einfach: Wie die Rohstoffe, aus denen Glas hergestellt wird, so werden auch die Glasscherben bei etwa 1600 °C geschmolzen. Das glühend-flüssige Glas wird dann in Formmaschinen gegeben, welche daraus Flaschen und andere Glasbehälter herstellen. Damit ein solcher Schmelzprozeß jedoch zu einem Glas guter Qualität führt, darf das ofenfertige Glasgut nur geringe Mengen an Fremdstoffen enthalten. Altglas, das in Containern gesammelt wird, besteht hauptsächlich aus Flaschen, Konservengläsern und Flachglasabfällen. Es ist durchsetzt mit Verschlußkappen aus Eisen und anderen Metallen, Plastik, Papier, Pozellan- und Keramikteilen sowie Steinen. Vor der Wiederverwertung müssen diese Bestandteile entfernt werden: Was nicht durch Magnetabscheider oder Absaugdüsen aussortiert werden kann, muß mit der Hand herausgelesen werden. Eine vollständige Entfernung ist besonders bei Keramik und Steingut wichtig: Diese Materialien schmelzen bei 1600 °C noch nicht, so daß sie sich als kleine Einschlüsse in den fertigen Gläsern befinden. Gläser mit solchen Einschlüssen springen leicht und sind für keinen Verwendungszweck zu gebrauchen. Daher bestimmt auch heute noch die Effizienz der Handauslese entscheidend die Qualität der Altglas-Scherben.
Die steigenden Anforderungen an die Reinheit der von den Entsorgungsfirmen angebotenen Glasscherben haben dazu geführt, daß Glasscherben heute bereits so teuer sind wie die Rohstoffe, aus denen man Glas herstellen kann. Lohnt die Altglasaufbereitung dann überhaupt noch? Diese Frage ist uneingeschränkt mit Ja zu beantworten:
Die Glaswerke haben festgestellt, daß sie bei der Verwendung von Scherben Energie einsparen können. Bei einem Altglasanteil von 10 Prozent sinkt der Energiebedarf der Glasherstellung bereits um 3 bis 4 Prozent.
Der Einsatz von Glasscherben bei der Glasproduktion von derzeit etwa 50% ist zwar schon beachtlich, scheint jedoch durchaus noch steigerungsfähig zu sein.
Prognosen in dieser Richtung werden zur Zeit nur mit großer Vorsicht und Zurückhaltung abgegeben, da einer Ausweitung der Recyclingquote einige Hindernisse entgegenstehen. Hier kommen mehrere Punkte zusammen:
Zum einen sind die vorhandenen Kapazitäten der aufwendigen Scherbenaufbereitung voll ausgelastet, neue Anlagen sind noch nicht einsatzfähig.
Das Hauptproblem besteht jedoch in dem nicht zufriedenstellenden Ergebnis der Glassammlung: Wird Glas farblich gemischt angeliefert, so kann dieses Glas nur für die Grünglasproduktion verwendet werden. Heute wird bereits über 90% des Grünglases aus Glasscherben hergestellt. Allerdings beträgt der Marktanteil von Grünglas nur etwa ein Drittel. Gebraucht wird jedoch hauptsächlich Weißglas. Sein Marktanteil liegt nach wie vor bei etwa 50% . Für seine Produktion können nur Scherben eingesetzt werden, die farblos sind. Werden in einen Sammelcontainer für Weißglas mehrere Flaschen Grün- oder Braunglas geworfen, kann dieses gesammelte Glas nicht mehr für die Produktion von farblosem Glas verwendet werden! In der Praxis ist dieser Fall leider nicht selten, so daß eine große Nachfrage nach Weißglasscherben besteht. Dies drückt sich auch in der Quote aus, in der Scherben für die Weißglasproduktion eingesetzt werden: Die Menge liegt zur Zeit bei (nur) etwa 40%. Die Industrie würde gerne einen höheren Scherbenanteil einschmelzen - doch diese Mengen sind nicht zu erhalten.
Anders ausgedrückt: Die Produktion von Grünglas erfolgt heute schon praktisch ausschließlich aus Altglas-Scherben, während im Bereich des farblosen Glases noch nicht einmal die Hälfte der Glasbehälter aus Altglas produziert werden. Größere Mengen an gesammeltem farblich gemischtem Glas könnten überhaupt nicht verbraucht werden, sie würden auf Mülldeponien landen. Dagegen ist beim farblosen Glas die Nachfrage groß. Eine weitere Steigerung der Mengen an gesammeltem Glas ist daher nur dann sinnvoll, wenn gewährleistet ist, daß eine bessere Trennung erzielt wird, und damit der Weißglasanteil vergrößert werden kann.
Daher erklärt sich auch die Zurückhaltung der Industrie bei der Schaffung weiterer Kapazitäten zur Glasaufarbeitung: solange nicht sichergestellt ist, daß alles aufgearbeitete Glas auch verwendet werden kann, ist die Aufarbeitung selbst sinnlos.
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