VRM Wochenblätter

28.09.21 | Zukunft

Glas – nachhaltiger Werkstoff der Zukunft

Das vielseitig einsetzbare Material verbindet Architektur und Kunst, Technik und Medizin

von Elmar Ferger

 

Die Liste alltäglicher Glasverwendung ist beinahe endlos: Fensterscheiben, Spiegel, Lampen, Glasvasen, Flaschen, Trinkgläser und andere Glasbehälter. Doch Glas kann noch viel mehr – und der Mensch kann mittlerweile noch mehr mit dem Werkstoff Glas anfangen, der die Menschheit quasi von Beginn an begleitet. Glas kann sich auf natürliche Weise bilden, wenn durch große Hitze – Blitzeinschläge, Vulkanausbrüche – Quarzsand geschmolzen wird. Quarzsand, Kalk, Soda und Pottasche sowie Dolomit und Feldspat sind auch heute noch die grundlegenden Rohstoffe für die Glasherstellung. Je nach gewünschtem Endprodukt und Anforderungen für weitere Verwendungen wird die Zusammensetzung leicht variiert. Glas entsteht daraus in sogenannten Glashütten durch Verschmelzen im „Glasofen“ bei hoher Hitze. Beim Erkalten bleibt die Glasstruktur erhalten, Glas kristallisiert nicht aus.

Auf dem Chicago O’Hare International Airport wurden Airbrush-Malerei und Applikationen des Künstlers Guy Kemper von veredelten, mundgeblasenen Echt-Antikgläsern auf Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) installiert. Foto: James Steinkamp

Futuristische Glasfassade an der Hafenverwaltung in Antwerpen. Foto: Paul Henri Degrande/Pixabay

Im Leica Museum Wetzlar gibt es gebogene Isolierglasscheiben mit Applikationen von veredelten, gebogenen Echt-Antikgläsern nach Entwürfen des Künstler Alfons Alt. Foto: Alfons Alt

Herstellung seit 5000 Jahren

Von Menschenhand wurde Glas nach heutiger Kenntnis etwa 3000 vor Christus, also vor rund 5000 Jahren, erstmals in Mesopotamien und Ägypten hergestellt und vor allem für Schmuck und kleine Gefäße verwendet. Ab etwa 1500 vor Christus wurden die ersten Hohlgefäße aus Glas hergestellt. Die Glaskunst hat wesentlich zur Bekanntheit und späteren technischen Weiterentwicklung von Glas beigetragen.

Im 13. Jahrhundert galt beispielsweise Venedig als Quelle der mitteleuropäischen Glaskunst – überall in der Stadt existierten Glashütten, auf der nahen Insel Murano wurde das weltberühmte Muranoglas hergestellt. Fensterverglasungen entstanden etwa 1000 nach Christus als erste Anwendungen im Baubereich, damals noch dick, wellig und mit Luftblaseneinschluss. Die moderne Glastechnik lag noch in weiter Zukunft.

Zukunftsorientierte Architektur

Die heutige Verwendung von Glas als Werkstoff ist in allen Bereichen sehr zukunftsorientiert. „Menschen streben nach Licht, wir brauchen Helligkeit, die Weiterentwicklung von Glas zum Hightechwerkstoff der Gegenwart und Zukunft ermöglicht zunehmende Verwendung gerade auch im Architektur- und Baubereich“, erläutert Glasermeister Jochen Wenzlitschke. Wurden früher einfache Fensterscheiben mit Stiften im Rahmen befestigt und mit Kitt abgedichtet, bieten heutige Mehrfachscheibenverglasungen in speziellen Rahmen Wärmedämmung und Schallschutz. Künftig wird durch Klimaveränderungen auch UV-Schutz ebenso wichtig wie Abschattung oder Scheibenverdunkelung mit Hilfe elektrisch leitender Folien. Glasmöbel im Innenbereich sorgen für Transparenz und sind gleichzeitig sehr stabil.

Stabilität ist besonders bei großflächigen Verglasungen wie Brüstungen, Fassaden, Überkopf-Verglasungen und großflächigen Bildelementen extrem wichtig. Ausgangspunkt ist fast immer sogenanntes Floatglas, das durch thermische Weiterbehandlung (Erhitzen und Schockfrosten) „vorgespannt“ wird zu Einscheiben-Sicherheits-Glas (ESG), das unter anderem auch für Bushaltestellen verwendet wird. Es lässt sich vielfältig weiterverarbeiten und einfärben, bemalen, zuschneiden, verschmelzen und in der Fläche ebenso wie an den Kanten durch speziellen Schliff veredeln.

Hohe Stabilität erreicht man durch Verwendung von Verbund-Sicherheitsglas, hier liegen spezielle Folien zwischen den Glasschichten, bekannt von Autoscheiben. Durch mehrere Schichten lässt sich die Stabilität erhöhen. Das ermöglicht beispielsweise völlig transparente Glasfassaden: Anstelle von Metallrahmen werden sogenannte Glasschwerter wie Pfeiler verwendet, die durchaus etliche Meter hoch werden können und mittels spezieller Montagetechnik die Scheiben untereinander und auch mit Glasdecken (Geschossdecken) verbinden. Das erfordert eine spezielle Glasstatik. Freitragende Glastreppen sind ebenso möglich wie Glasbrücken, zum Beispiel bei Aussichtsplattformen. Wie stabil sogar gebogenes Glas ist, zeigen Fassaden in Einkaufszentren und auch im Leitz-Museum in Wetzlar. Meeresaquarien sind auch durch gläserne Tunnel begehbar.

Hightechwerkstoff

Hightechglas findet sich auch hochbrechend, superdünn und dadurch leicht in Brillen. Moderne fotografische Objektive verfügen über immer bessere Auflösungen und Abbildungsleistungen bei gleichzeitig sinkendem Glasgewicht. Biegsame „Glasfolien“ dienen dem Displayschutz von Kameras und Smartphones.

Glas wird auch im medizinisch-technischen Apparatebau verwendet. Glasstäbe und -röhren werden per Flamme partiell „erweicht“ und können mit per Mund eingeblasener Luft erweitert und verformt werden. Durch Verschmelzung mehrerer Einheiten entstehen so passgenaue Versuchsanordnungen für Labore. Neben der chemischen Beständigkeit spielt auch die elektrische Isolationsfähigkeit von Glas eine bedeutende Rolle für die Zukunftssicherheit: Glasfaserkabel dienen der ultraschnellen Informationsübermittlung, Glasschaumgranulate und Glasschaummatten dienen der nachhaltigen Bau-Isolierung.

Ästhetik mit Zukunft

Die Verbindung von Kunst und Glas ist ebenso faszinierend wie innovativ. Das Know-how traditioneller Glasschmelze und die moderne industrielle Glasherstellung ermöglichen die Umsetzung künstlerischer Ideen mit modernen Farben und Formen in nahezu unglaublicher kreativer Gestaltungsvielfalt und -freiheit. 

Vieles ist noch Handarbeit: Ausbildung im Bereich Glasapparatebau an der Glasfachschule Hadamar. Foto: Elmar Ferger

„An erster Stelle steht immer der Entwurf des Künstlers“, erläutert Dr. Anna Rothfuss, Projektentwicklerin bei Derix Glasstudios Taunusstein. Ziel ist es, die Umsetzung des Entwurfs mit höchsten künstlerischen Ansprüchen und den technischen Anforderungen an das Glas harmonisch in Übereinstimmung zu bringen.

„Wir können grundsätzlich auf Floatglas mit dem Malen beginnen und es danach thermisch zu ESG (Einscheiben-Sicherheitsglas) transformieren und weiterverarbeiten“, erklärt Dr. Rothfuss eine der Möglichkeiten. „Wir können aber auch ESG oder VSG mit mundgeblasenen Echt-Antikgläsern bekleben. Es gibt weltweit nur noch etwa dreiManufakturen, die mundgeblasenes Flachglas herstellen können: Aus einer Glaskugel wird ein Zylinder geblasen, abgekühlt, dann aufgeschnitten und langsam erneut im Ofen erwärmt – der Zylinder öffnet sich an der Schnittstelle langsam zu Flachglas, das wird wieder abgekühlt. Ein echtes traditionelles Handwerksverfahren. Die Glashütte Lamberts in Waldsassen stellt seit 1906 solches Glas her – in über 5000 verschiedenen Farbtönen. Fast jeder kennt die Farbintensität des durchscheinenden Lichts in Kirchenfenstern – eine solche Farbbrillanz ist nur mit derartigen Gläsern möglich. Dieses schöne Handwerk ist aber mittlerweile vom Aussterben bedroht“, bedauert Dr. Rothfuss.

„Die Kombination traditioneller Werkstoffe und Handwerkstechniken mit den modernen Glasbautechniken und Anforderungen ist absolut zukunftsweisend“, betont die Projektentwicklerin. Riesige Fassaden an Flughäfen oder in U-Bahn-Stationen werden ebenso wie Kirchenfenster zu öffentlich zugänglichen Präsentationen zeitgenössischer Kunst. Die Nachhaltigkeit des Werkstoffs Glas sichert dabei künstlerisch-architektonische Zukunft. 

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