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Zeitgeist

Glas: Eine durchsichtige Angelegenheit

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Der Werkstoff Glas begleitet und unterstützt uns schon seit 3000 Jahren im Alltag. Glas erzählt zahlreiche Geschichten – und ist bei Weitem nicht so schnell durchblickt, wie gedacht. Sieben nachhaltige Glas-Fakten

3D-Drucker können immer mehr. Während die Medizin lernt, wie künftig Organe gedruckt werden können, haben Forscher:innen herausgefunden, wie Glas gedruckt werden kann. Damit kann Glas viel detailreicher verarbeitet werden, als mit herkömmlichen Methoden. Der Drucker druckt das gewünschte Objekt Schicht für Schicht. Die Wissenschaftler schmelzen dazu Glaspulver in einem Ofen. Anschließend wird das zähflüssige Glas über die Druckdüse auf eine Oberfläche gepresst.
Die Schichtdicken belaufen sich dann bei wenigen Millimeter. In einem neuen Verfahren mit Quarzglas können sogar noch kleinere Schichtdicken erreicht werden. Hier werden Quarzkügelchen mit einen Kompositmaterial vermischt. Die Forschenden haben dieses Gemisch Glassomer genannt. Trifft Licht auf das Glassomer kommt es zu einer chemischen Reaktion – an diesen Stellen härtet es aus. Die übrigen Stellen bleiben flüssig und können so einfach entfernt werden.
Anschließend kommt das Glassomer-Objekt in den Ofen. Das Kompositmaterial zersetzt sich bei 600 Grad. Übrig bleibt
reines Quarzglas. Besonders für sehr kleine Objekte ist dieses Verfahren eine spannende Technologie. Sie stammt von den Wissenschaftlern Bastian Rapp und Frederik Kotz vom NeptunLab der Universität Freiburg. Inzwischen haben sie für diese Drucktechnik ein Patent angemeldet und das Start-up Glassomer gegründet.

Der Werkstoff Glas begleitet und unterstützt uns schon seit 3000 Jahren im Alltag. Das wird er sicher auch in Zukunft tun – in immer mehr Verwendungsmöglichkeiten. Schon heute blickt Glas auf eine beeindruckende Geschichte zurück – sieben nachhaltige Glas-Fakten:

Glas 3D-Druck
Foto MIT Media Group/Mediated Matter Group

Flüssiges Glas, das aus der Düse des 3D-Druckers fließt.

Glas aus dem 3D-Drucker
Foto MIT Media Lab/Mediated Matter Group

Glas-Skulptur, die Forscher vom Massachusetts Instituts of Technology (MIT) mit Hilfe eines 3D-Druckers hergestellt haben.

7 Fakten über Glas

1. Glasflaschen werden immer leichter

Glasflaschen haben im Laufe der vergangenen Jahre an Gewicht verloren. Sie werden immer dünner, bleiben dabei aber stabil genug, um Flüssigkeiten sicher zu transportieren. Mineralwasserflaschen sind sogar nur halb so schwer, wie vor 40 Jahren. Für den Transport heißt das: Er wird nachhaltiger, dank weniger CO2-Emissionen. Denn: Eine leichtere Ladung der Fahrzeuge heißt: weniger Treibstoff.
Zugegeben: PET-Flaschen sind meist leichter als Glasflaschen. Jedoch ist eine Glasflasche geruchs- und geschmacksneutral, geht keine Wechselwirkung mit anderen Stoffen ein und gibt keine Schadstoffe wie Mikroplastik ab. Glasflaschen und Mehrweg-Gläser können bis zu 50-mal wieder befüllt werden, bevor sie nach durchschnittlich sechs Jahren erneut eingeschmolzen werden.

2. Jede Flasche besteht aus Altglas

Im Schnitt steckt in jeder Glasverpackung 60 Prozent aus altem, wieder eingeschmolzenem Glas. Bei grünen Glasflaschen sind es sogar 90 Prozent. Glas kann komplett wiederverwertet werden – und zwar beliebig oft, ohne den geringsten Qualitätsverlust. Einen wesentlichen Beitrag dazu leitet das Altglas-Rücknahmesystem: „In Deutschland gibt es mehr als 300.000 Altglas-Container, die von 97 Prozent der Haushalte genutzt werden“, so die Initiative der Glasrecycler in Deutschland.

3. Nachhaltig kommunizieren dank Glas

Lichtleitfasern aus Glas – umgangssprachlich (optische) „Glasfasern“ genannt – sind als Lichtwellenleiter die Grundlage für unsere zunehmend digitalisierte Welt. Kupfer- und Coaxial-Kabel stoßen bei steigenden Datenmengen an ihre natürlichen Grenzen: Klar, denn in ihnen wandern elektrische Signale in Form von Elektronen von einem Ende ans andere. Bei Glasfaserkabeln übernehmen das winzige Lichtteilchen in Lichtgeschwindigkeit. Damit bietet die Glasfaser die höchste Bandbreite – mehrere Nutzer können so immer problemlos gleichzeitig Filme streamen oder ähnliches. Außerdem benötigen Glasfasern 17-mal weniger Energie für den Datenstrom als ein Kupferkabel.

4. Bessert sich: die Glasproduktion

In den letzten Jahren ist der Bedarf an Energie, um Glas herzustellen immer weiter gesunken: Die Schmelztechnologien werden immer moderner und sparsamer, die Glasverpackungen immer dünner. „Seit 1990 konnte so der Energieeinsatz um 39 Prozent, seit 1970 sogar um 63 Prozent verringert werden“, so der Bundesverband der Glasindustrie.

5. Glaskeramik: Luxus und Nachhaltigkeit in einem

Es passiert oft, dass bahnbrechende Entdeckungen in der Wissenschaft einem Zufall zuzuschreiben sind. So auch Glaskeramik: Der Chemiker Stanley D. Stookey entdeckte den Werkstoff in den 50er Jahren ungeplant und schaffte damit etwa die Grundlage für das heutige Ceran-Kochfeld aus Glaskeramik. Als er Gläser erforschte, die sich mit Licht formen ließen, erhitzte er Glas übermäßig. Stookey stellte fest, dass zu stark erhitztes Glas kristallisiert – wodurch sich große isolierte Einschlüsse im Glas bildeten, die sich unterschiedlich ausdehnten. Ergebnis: Das Glas steht unter großer Spannung und bricht schnell. Eine Weiterentwicklung führte zur Entdeckung der Glaskeramik. Bernhard Durschang vom Fraunhofer Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg erklärt: „Mit einem optimierten Temperaturprozess entstehen sehr viele, sehr kleine Kristalle und damit ein gleichmäßiger Aufbau des Materials, was zu einem stabilen Werkstoff mit besonderen Eigenschaften führt. Er nimmt sich das Beste sowohl vom Glas als auch von der Keramik.“
Glaskeramik wird zunehmend in der Architektur und im Designer-Möbelbau eingesetzt: Von ganzen Hausfassaden aus Glaskeramik bis hin zum Beistelltisch. Warum das nachhaltig ist? Glaskeramik kann komplett aus Altglas hergestellt werden und ist damit vollständig zu receyceln.

6. Schmecken uns: Trinkhalme aus Glas

Seit dem 3. Juli 2021 gilt das EU-weite Plastikverbot für Einweg-Artikel. Darunter fallen auch Trinkhalme aus Plastik. Trinkhalme aus anderen ressourcenschonenderen Rohstoffen werden immer beliebter – etwa aus Papier, Edelstahl – aber auch aus Glas. Trinkhalme aus Glas eignen sich hervorragend, um sie mehrfach zu benutzen – und haben vor allem einen entscheidenden Vorteil: Glastrinkhalme sind geschmacksneutral und ermöglichen das beste Geschmackserlebnis von allen Plastikalternativen. Außerdem sind sie frei von Schwermetall, Blei und Weichmachern.

7. Gesünder leben mit Glas

Glas lässt keine Wechselwirkung zwischen Inhalt und Verpackung zu. Aus Glas zu genießen, bedeutet unverfälschten Geschmack. Glasverpackungen sind komplett dich. Kohlensäure kann nicht entweichen, Umwelteinflüsse den Inhalt nicht beeinflussen. Deswegen eignet sich Glas sehr gut zum Konservieren. Es ist die ideale Verpackung, um Lebensmittel sicher aufzubewahren – denn sie können lange gelagert werden und bleiben dennoch frisch und lecker.

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