Erste Verwendung des natürlichen Glases Obsidian.
Die ältesten Funde reichen zurück bis in die Steinzeit um 7000 v. Chr.
Allround-Talent Glas
Ob im Alltag, in Forschung und Wissenschaft, in der modernen Architektur oder in Zukunftsbranchen – Glas bestimmt im hohen Maß unser tägliches Leben. Als Universalwerkstoff findet Glas ständig neue Anwendungen.
Geschichte und Entwicklung
Der Werkstoff Glas blickt auf eine neuntausendjährige Geschichte zurück. Anders als Bronze oder Eisen hat der Werkstoff keiner Epoche der Weltgeschichte seinen Namen gegeben. Aber Glas hat aus urzeitlichen Anfängen über Handwerk und Manufaktur den Weg in die industrielle Fertigung gefunden. Heute ist der Werkstoff, der in sich jede Menge Innovationskraft birgt, aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken.
7000 v. Chr.
v. Christus
3000 v. Chr.
Beginn der organisierten Verarbeitung des natürlichen Glases in Ägypten in Form von Schmuckstücken und kleinen Gefäßen.
1500 v. Chr.
Erstmals Herstellung in Ägypten von Hohlglas als Salben- und Ölbehälter.
100 v. Chr.
Erfindung der Glasmacherpfeife, damit Beginn der Herstellung von größeren Gefäßen.
Besonders beliebt: Behälterglas sowie Karaffen und in der Spätantike Trinkgläser. Auch dünnwandige Gläser können jetzt hergestellt und beliebig geformt werden.
100 n. Chr.
Erstmals Schmelze von farblosem Glas in Ägypten.
Durch das Erreichen höherer Temperaturen wird die Glasqualität gesteigert und es entstehen luxuriöse Gläser mit aufwändigen Dekoren.
11. Jh.
Entwicklung von Venedig zum Mittelpunkt abendländischer Glasmacherkunst, die hier vom 15. bis 17. Jh. ihren Höhepunkt erreichte.
Erste Glasmacher werden „phiolarii“ genannt und finden sich in den venezianischen Registern um 11. Jh.
Heute gibt es nur noch sehr wenige authentisch venezianische Renaissance-Glas-Funde.
11. - 17. Jh.
12. Jh.
Erfindung des Fensterglases mit der Gotik im 12. Jahrhundert. Im Jahr 1330 Entwicklung des Prinzips des Mondglases in Rouen (Frankreich), später auch als Butzenglas bekannt.
Eine vorgeblasene Kugel wurde durch Drehen zu einem Teller geformt. Nur das Mittelstück, ca. 10–15 cm, wurde als Scheibe benutzt.
1688
Erste Dokumentation des Walzverfahrens in Saint-Gobain. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Glas auf den Walztisch gegossen, verteilt und schließlich gewalzt. Damit lässt sich eine gleichmäßige Dicke des Glases erzielen.
Ein weiterer Vorteil: Erstmals waren Scheibengrößen von 40 x 60 Zoll möglich, was ideal für die Produktion von Spiegeln war. Probleme bereitete jedoch immer noch die ungleichmäßige Oberfläche.
18. Jh.
Entwicklung des barocken Schnittglases – und damit Ablösung des venezianischen Glases – in Deutschland, bei dem Motive in das Glas geritzt werden. Dies ermöglicht eine Individualisierung des Glases.
Die Glasmacher in Venedig beherrschten die Kunst des Glasschnitts und Glasschliffs nicht. Das Fortschrittliche des barocken Schnittglases waren die eingeschnittenen Bildszenen, so wurden z. B. Jagdszenen, Landschaften und allegorische Figuren abgebildet.
1884 Otto Schott entwickelt neue optische Gläser und stellt die Entwicklung von Spezialgläsern auf wissenschaftliche Grundlagen.
18. - 19. Jh.
1900
Entwicklung eines Verfahrens zur Glaszylinderfertigung durch John Lubbers. Diese Glaszylinder konnten einen Durchmesser von 80 cm erreichen und waren bis zu 8 m hoch.
Der Glaszylinder wurde aufgeschnitten und geplättet. Das Verfahren war jedoch sehr umständlich, insbesondere das Umlegen der Zylinder in die Horizontale bereitete Schwierigkeiten.
1903
Erfindung einer Maschine zur Automatisierung des Flaschenblasens durch Michael J. Owens. Dadurch konnte die Flaschenproduktion um ein Vielfaches gesteigert werden. In Deutschland wurde die Owens-Maschine erstmals 1908 eingesetzt.
1904
Erfindung des Fourcault-Verfahrens zur Ziehglasherstellung durch Emile Fourcault.
Das gezogene Glas hatte jedoch einen Nachteil: Seine Oberfläche war leicht gewellt und man erkannte die Ziehrichtung des Glasbandes aus dem Ofen („Ziehstreifen“).
1917
Entwicklung des Libbey-Owens-Verfahren durch den Amerikaner Colburn. Im Gegensatz zu Fourcault verwendete er keine Ziehdüse. Stattdessen wird das Glas mit einer Fangvorrichtung direkt aus der Wanne gezogen.
Nach einem Weg von ca. 70 cm läuft das noch weiche Glasband dann über eine polierte Stahlwalze, wird in die Horizontale umgelenkt und durchläuft anschließend den Kühlkanal.
Auf diese Weise ließen sich Ziehstreifen und -wellen, wie sie durch die Ziehdüse des Fourcault-Verfahrens entstanden, vermeiden. Das Glasblasen wurde technisiert. Die Produktion stieg damit um ein Vierzigfaches.
1923
Herstellung der ersten europäischen Vollautomaten zum Flaschenblasen durch den Belgier Emile Roirant, die sich auch zur Produktion kleinerer Serien eigneten.
1970
Weiterentwicklung der automatischen Flaschenproduktion nach 1945. Ab 1970 kamen auch elektronisch gesteuerte Maschinen auf den Markt.
Heute
Heute ist Glas aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken.
Glas spielt heutzutage auch in Forschung und Wissenschaft, in der modernen Architektur sowie in Zukunftsbranchen eine zentrale Rolle.
Mit modernster Technik und Erkenntnissen aus wissenschaftlichen Untersuchungen entwickelt die Glasindustrie immer wieder neue Anwendungsmöglichkeiten.
Glasproduktion
Für jede Glassorte – vom Behälterglas über das Flachglas bis zum Gebrauchs- und Spezialglas – gibt es eigene Glasfabriken, die Glashütten, die auf diese Gläser spezialisiert sind. Denn jede Glasart hat – so ähnlich die Produktionsschritte auch sind – ihre eigenen Ansprüche an die Herstellung. Ganz allgemein kann man trotzdem sagen, dass Glas in insgesamt sechs Phasen produziert wird – von der Gemengezubereitung aus den Rohstoffen über das Aufschmelzen des Gemenges, die Läuterung bis hin zur Formgebung, dem Abkühlen, der Qualitätskontrolle, Veredelung und Verpackung bzw. Palettierung.
Am Anfang steht stets die sogenannte Gemengezubereitung, bei der alle Roh- und Zusatzstoffe in der jeweils benötigten Menge in einem Mischer zusammengefügt werden. Ein Förderband transportiert dieses Gemenge schließlich zum Glasschmelzofen, der die Masse auf Temperaturen um die 1.200 °C erhitzt und das Gemenge „aufschmilzt“, wie es in der Fachsprache heißt. Dabei verbinden sich die Roh- und Zusatzstoffe zu einer Glasschmelze.
Damit aus dieser Glasschmelze sämtliche Gase entweichen können und das spätere Glas keine Lufteinschlüsse aufweist, wird die glühende Glasmasse weiter erhitzt, auf Temperaturen zwischen 1.450 °C und 1.650 °C, und ein sogenanntes Läutermittel, wie Natriumsulfat (Glaubersalz) oder Natriumchlorid (Kochsalz), beigesetzt. Der weitere Temperaturanstieg und das Läutermittel bewirken, dass sämtliche Blasen aufsteigen und so die heiße Masse einfacher verlassen können. Nach der Läuterung wird die Glasschmelze schließlich heruntergekühlt und zur Formgebungsmaschine transportiert. Die so produzierten Flaschen, Autoscheiben oder Spezialgläser werden in sogenannten Kühlöfen dann noch einmal von ca. 600 °C auf 100 °C gekühlt, bevor sie bei einer intensiven Qualitätskontrolle auf Fehler oder Abweichungen überprüft werden. In einem weiteren Schritt kann das fertige Glas noch veredelt werden. Dabei wird es mit verschiedenen Techniken (Bedrucken, Gravieren) weiterbearbeitet, bevor es nach einer letzten Qualitätskontrolle verpackt und palettiert die Glashütte verlässt.
Gemengezubereitung
Die Rohstoffe werden nach der Anlieferung in Silos gelagert, von dort zu einer Waage transportiert und entsprechend der späteren Glaszusammensetzung portioniert. Anschließend wird das Gemenge in Mischer gegeben, dort möglichst gleichmäßig vermischt und schließlich über Fließbänder oder in Kübeln zur Glasschmelzwanne transportiert. In diese wird das Gemenge über Einlegemaschinen eingeführt.
Aufschmelzen des Gemenges
Das Gemenge wird im Glasschmelzofen auf Temperaturen von über 1.200 °C aufgeheizt. Dabei verbinden sich beispielsweise die Bestandteile Natriumoxid, Calciumoxid und Siliciumdioxid zu der Glasschmelze.
Läuterung
Die beim ersten Aufheizen entstandene Schmelze wird je nach Glaszusammensetzung weiter auf Temperaturen zwischen 1.450 und 1.650 °C aufgeheizt. Während des Aufschmelzens werden Gase (CO2 aus den Carbonat-Rohstoffen, Luft) in der Schmelze freigesetzt, durch die sich Blasen bilden. Durch die Temperaturerhöhung dehnen sich diese Blasen aus und können in der jetzt dünnflüssigeren Schmelze aufsteigen und die Schmelze verlassen. Um diesen Vorgang zeitlich zu verkürzen, werden dem Gemenge Läutermittel zugesetzt. Sie setzen mit steigender Temperatur zusätzliche Gase frei, die in vorhandene kleine Blasen hineindiffundieren. Der Vorteil: Die Aufstiegsgeschwindigkeit der dabei entstehenden größeren Blasen erhöht sich. Beim Abkühlen werden in der Glasschmelze verbliebene Läuterblasen wieder resorbiert.
Formgebung
Nach der Läuterung wird die Glasschmelze auf die Formgebungstemperatur abgekühlt und den Formgebungsmaschinen zugeführt. Entsprechend der Vielzahl von Glasprodukten gibt es auch eine große Zahl von Formgebungsmaschinen. Nach der Formgebung durchlaufen die meisten Glasprodukte den Kühlofen.
Abkühlung
Jeder Glasgegenstand hat eine andere Auskühlzeit. Die Auskühlzeit richtet sich nach der jeweiligen Glasart und der Dicke bzw. Stärke des Glases. In der Regel liegt die Abkühlungszeit zwischen 30 und 100 Minuten. Bei großen Objekten gibt es sogar Abkühlzeiten, die bis zu einem Jahr dauern, weil z. B. langsames Abkühlen erforderlich ist.
Qualitätskontrolle
Eine Qualitätskontrolle im Rahmen der Glasproduktion ist wichtig, um den kleinsten Fehler im Glas zu finden oder auftretende Abweichungen vom idealen Endprodukt zu finden. Diese Glasbehälter und -produkte werden sofort aussortiert und wieder eingeschmolzen.
Veredelung, Verpackung und Palettierung
Bei der Veredelung wird das Glas bearbeitet. Es gibt viele verschiedene Techniken und Möglichkeiten der Glasveredelung. So können z. B. Behältergläser wie Flaschen besprüht, bedruckt, mattiert oder etikettiert werden. Oder Ampullen, Medizinfläschchen oder vorfüllbare Fertigspritzensystemen können per Laser-Coding mit einer Produkt-ID gekennzeichnet werden. Aber auch Flachgläser werden z. B. zu Spiegel-, Möbel-, Brandschutz- oder Sonnenschutzglas veredelt. Nach einer letzten Qualitätskontrolle verlassen die Glasgegenstände verpackt und palettiert die Fabrik.