_ Die vielen Möglichkeiten, die Dünnglas heute schon bietet, müssten als Wachstumstreiber den Einsatz dieser Glasart massiv befeuern. Deshalb erstaunt es, dass man noch immer relativ wenig Lösungen und Praxisbeispiele findet, bei denen sehr dünnes, thermisch vorgespanntes Glas verwendet wird.
Hier noch einmal die Vorteile im Überblick: Dünnglas senkt den Bedarf an Rohmaterialien und braucht weniger Lagerraum, gleichzeitig lassen sich die Frachtkosten senken, da mehr Scheiben auf die Lkw-Ladefläche passen, ebenso auf die Fächerwagen. Zudem lassen sich die beim Transport entstehenden Emissionen senken.
Der Wirkungsgrad und das geringe Gewicht von Dünnglas machen es also zu einem idealen Material für Fassadenkonstruktionen, die geringere Gewichte aufnehmen müssen, im Vergleich zu herkömmlichem Standard-ISO. Weiter lässt sich Dünnglas auch bei Solaranwendungen und für die Automobilindustrie einsetzen.
Neue Produkte werden möglich
Dünnglas kann für Glasproduzenten als Basis für eine Reihe neuer Produkte dienen, einschließlich Vakuum-Isoliergläser (VIG), Brandschutzgläser (FRG) und kalt gebogener gläserner Fassadenelemente. Gerade Letztere erweitern den Spielraum für spannende, unkonventionelle Formen in der Architektur.
Das dünnste voll vorgespannte Glas, das derzeit allgemein erhältlich ist, hat eine Stärke von 3 mm, obwohl der Markt nach noch dünneren Lösungen von ungefähr 2 mm sucht.
Eine erhebliche Hürde in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass nur rund 12 Prozent der in Europa verfügbaren Vorspannanlagen derartig dünnes, wärmebehandeltes Glas herstellen können. Es gibt also nicht genügend Kapazitäten, um Dünnglas dieser Art vorspannen zu können. Warum?
Kosten: m3 contra m2
Am Anfang der Glaswertschöpfungskette steht die Floatglasfertigung, die auf Tonnagen ausgelegt ist. Dabei ist der industrielle Floatglasprozess so konzipiert, dass heute Glasstärken zwischen 4 und 19 mm produziert werden. Mit vorhandenen Floatanlagen kann zwar auch dünneres Glas bis 2 mm Stärke hergestellt werden, allerdings sinkt dann der Ausstoß in Tonnen erheblich. Das wiederum ist für die Hersteller nicht erstrebenswert, da Floatglas aktuell von den Hütten per Tonne verkauft wird.
Und das wiederum bildet das erste Hindernis für die Ausweitung des Dünnglasgeschäfts. Dazu kommt, dass der Preis für dünnes Float (aufgrund der geringen Mengen) derzeit höher ist, als für 4 mm Glas, was die Entwicklung speziell von Anwendungen mit hohen Volumina verlangsamt.
Auch die Verarbeitung ist eine Herausforderung
Die gängigen Wärmebehandlungs- und Vorspannprozesse für Sicherheitsglas bremsen zudem den Einsatz von Dünnglas aus, da sie für die gängigen Glasstärken von 4 bis 19 mm entwickelt wurden. Der Vorspannprozess hat zwei wichtige Parameter, welche die Glasvorspannung beeinflussen:
- die Glastemperatur, wenn es den Ofen verlässt und
- der Vorspanndruck. Je höher die Temperatur des Glases ist, umso niedriger ist der nötigte Vorspanndruck.
Gängige Ofentechnik kann zu optischen Beeinträchtigungen führen: Und zwar aufgrund des extremen Viskositätsverlusts, der beim Transport des weichen Glases auf den Rollen von der Heizzone in die Kühlzone auftritt und der optische Verzerrungen verursacht. Dies ist speziell für Architekturgläser problematisch, bei denen optische Verzerrungen und Irisierung möglichst vermieden werden sollten.
Obwohl die 3 mm-Technologie heute bereits verbreitet ist, hat sich das Vorspannen von 2 mm starkem ESG häufig als unpraktisch und kostspielig herausgestellt. Derzeit gibt es nur eine sehr begrenzte Anzahl praktikabler Lösungen, mit denen Dünnglas tatsächlich verarbeitet werden kann, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Deshalb sind weitere fortschrittliche Techniken gefragt, die den Verarbeitern helfen, auch die wirtschaftlichen Herausforderungen zu meistern. Denn neue technische Möglichkeiten braucht es, um neue, visionäre Glasprodukte zu entwickeln, die wiederum mittelfristig für die Wettbewerbsfähigkeit der Branche relevant sind.
Neue Technik, neue Märkte
Der im Jahr 2013 vorgestellte GlastonAir Vorspannofen stellt einen entscheidenden Durchbruch beim Vorspannen von sehr dünnen Gläsern dar. Diese Anlage steht für einen neuen Ansatz bei der Wärmebehandlung von Glas und wurde speziell entwickelt, um dünnste vorgespannte Sicherheitsgläser zu fertigen. Gleichzeitig werde dabei eine hohe Glasqualität sichergestellt.
Mit seiner speziellen Luftkissentechnik erwärmt der Ofen das vorzuspannende Glas auf einem homogenen Luftkissen. Das sorgt für eine hohe optische Qualität, wie sie mit Rollen ausgestattete Vorspannöfen nicht erreichen können.
Zudem senkt dass Verfahren die Produktionskosten und den Energieverbrauch, was wiederum die Basis bildet, um mit einer Produktionslinie eine wirtschaftlich relevante Option zu schaffen, um Dünnglas kostengünstig, ohne Kompromisse bei der optischen Qualität zu fertigen.
Der finnische Vorspannofen ist in drei verschiedenen Konfigurationen lieferbar: So ist der GlastonAir Batch für Isolier- und Brandschutzglas sowie für Gläser für Haushaltsgeräten vorgesehen.
Der GlastonAir Continuous wiederum wurde speziell für Solarglas und andere Dünnglasanwendungen mit hohen Stückzahlen entwickelt. Und mit dem GlastonAir Upgrade ist es möglich, jede neue oder vorhandene Glaston-Vorspannanlage mit der GlastonAir-Technologie aufzurüsten.
Tecnoglass aus Kolumbien war der weltweit erste Verarbeiter, der in einen GlastonAir-Ofen investierte. Ziel war es, neue Glaslösungen für Architektur- und Geräteglas zu entwickeln. Das Unternehmen beliefert heute den Fassadenmarkt mit Produkten von sehr viel höherer Qualität. Weiter hat es mit seinen dünnen, leichteren Gläsern das Kühlschranksegment erobert, wo gedämmte Dünngläser in den Türen zum Einsatz kommen.
Und was bringt die Zukunft?
Vorgespanntes Dünnglas hat sich auch im Praxiseinsatz als äußerst flexibel und robust erwiesen. Das belegt, dass es bei künftigen Glasanwendungen eine wichtige Rolle spielen kann. Während die Weiterentwicklung der Technik unabdingbar ist, kann man davon ausgehen, dass die Anforderungen an Dünnglas künftig noch komplexer werden.
Gerade die Hersteller von PV-Modulen benötigen auf der Suche nach einem höheren Wirkungsgrad künftig Gläser mit einer Stärke von 1,6 bis 2,2 mm. Und Architekten und Fassadenplaner legen ihren Schwerpunkt auf leichtere Glas-Lösungen mit verbessertem Isoliervermögen.
Die Möglichkeiten von Dünnglas stehen heute erst am Anfang. Was die Entwicklung am meisten behindert ist der Mangel an Verarbeitungskapazitäten, obwohl bewährte und wirtschaftlich sinnvolle Vorspanntechniken wie GlastonAir bereits am Markt sind. Letztlich ist es nur eine Frage der Zeit, bis Dünnglas sich etabliert und die Welt von den Vorteilen dieses Materials profitiert.—
Tipp der Redaktion: Um sich ein genaueres Bild davon zu machen, wie die Technik funktioniert und welche Ergebnisse für spezielle Glasanwendungen möglich sind, steht ein GlastonAir im Showroom des Ofenbauers im finnischen Tampere zu Testzwecken zur Verfügung.
Mit dem GlastonAir lässt sich voll vorgespanntes Dünnglas fertigen.
Hier das Bruchbild eines 3 mm starken Einscheiben-Sicherheitsglases, das in Tampere vorgespannt wurde.