LionGlass: Leichter, fester und umweltverträglicher – Neue Sorte erzeugt bei der Herstellung viel weniger CO2

Bauteile aus Glas sind künftig weitaus dünner und leichter als heute, dazu noch mindestens zehnmal rissfester. Dazu sinken die Emissionen an Kohlenstoffdioxid (CO₂) bei der Herstellung um fast 50 Prozent. Hochgerechnet auf die weltweiten Emissionen der Glasindustrie sind das jährlich rund 40 Millionen Tonnen. Den neuen Werkstoff, LionGlass genannt, haben Ingenieure an der Pennsylvania State University (Penn State) in State College entwickelt.

Kohlenstoff wird ausgemustert

„Unser Ziel ist es, die Glasherstellung langfristig umweltverträglicher zu gestalten“, sagt John Mauro, Professor für Materialwissenschaft und -technik an der Penn State, der die Entwicklung leitet. „Bei LionGlass verzichten wir auf den Einsatz von kohlenstoffhaltigen Materialien. Das senkt die Schmelztemperatur erheblich.“

Emissionen aus den Zutaten

Glas, das schon die Ägypter von tausenden Jahren herstellten, besteht im wesentlichen aus Quarzsand, Kalkstein und Soda. Soda (Natriumcarbonat) und Kalkstein (Kalziumkarbonat) setzen beim Erhitzen des Gemischs auf eine Temperatur von rund 1600 Grad Celsius CO₂frei. Dazu kommen die Emissionen von Erdgas, das meist zum erreichen der höllischen Temperatur genutzt wird. Beides wird bei der Herstellung von LionGlass deutlich reduziert. Die Schmelztemperatur sinkt um 300 bis 400 Grad, und Soda und Kalkstein sind völlig überflüssig. Diese Materialien werden durch Aluminiumoxid oder eine Eisenverbindung ersetzt, was den Schmelzpunkt senkt.

„Es wollte einfach nicht brechen“

Mauros Team testete die Rissbeständigkeit der neuen Glassorte mit dem Vickers-Verfahren, einer gängigen Methode in solchen Fällen. Dabei wird ein Diamant gegen das Glas gepresst. „Wir haben den Druck auf LionGlass immer weiter erhöht, bis wir die maximale Belastung erreicht hatten, die das Testgerät zulässt“, sagt Nick Clark, der zum Team gehört. „Es wollte einfach nicht brechen.“ Der Maximaldruck lag zehnmal höher als beim Brechen von normalem Glas. „Vermutlich hält es noch mehr aus“, vermutet Mauro.

Markteinführung wird vorbereitet

In der praktischen Anwendung kann die Glasmasse deutlich verringert werden, ohne dass sie bruchanfälliger wird. „Leichtere Produkte sind besser für die Umwelt“, sagt Mauro. „Wir brauchen weniger Rohstoffe und weniger Energie für die Herstellung und den Transport.“ Mauro und sein Team haben LionGlass zum Patent angemeldet und bereiten jetzt die Markteinführung vor.

via Penn State University