So funktioniert die konventionelle Glasherstellung
Die CO₂-Emissionen bei der Glasproduktion lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: prozessbedingte und energiebedingte Emissionen. Bis zu 30 Prozent der Gesamtemissionen entstehen – je nach Glassorte – durch chemische Reaktionen während der Rohstoffschmelze. Die übrigen 70 Prozent gehen auf den Energieeinsatz beim Schmelz- und Abkühlprozess zurück.
Wichtig ist, nicht nur den Energieverbrauch zu senken, sondern auch auf erneuerbare Energieträger umzusteigen. Denn selbst mit effizienteren Technologien bleibt der Energiebedarf in der Glasproduktion enorm. Die Branche steht vor der Aufgabe, energieintensive Schritte wie die Schmelze, die bei durchschnittlich 1600 °C erfolgt und derzeit überwiegend durch fossile Brennstoffe beheizt wird, durch klimaneutrale Alternativen zu ersetzen. Der Anlagenumbau und der Wechsel zu erneuerbaren Brennstoffen sind technisch anspruchsvoll und mit hohen Investitionen verbunden.
Copyright: KEI
Herstellungsprozess
Die Produktion beginnt mit dem Mineralabbau und dem Gewinn der Rohstoffe Kalk, Soda, Dolomit, Quarz und Feldspat (1). Dabei entstehen die meisten CO₂-Emissionen, da die Rohstoffe bei hohen Temperaturen chemisch reagieren und das gebundene CO₂ freisetzen. Um die Umweltbelastung zu senken, wird das Gemenge mit recycelten Glasscherben vermischt (2). Recyceltes Glas wirkt doppelt positiv: Es verringert den Bedarf an neuen Rohstoffen und senkt die Schmelztemperatur, was die Energie spart und Emissionen deutlich reduziert. In Deutschland werden vorrangig Behälterglasscherben recycelt. Glas im Restmüll geht jedoch verloren, da es nur noch thermisch verwertet wird. In der Schmelze (3) wird das Gemenge je nach Zusammensetzung bis auf etwa 1600 °C erhitzt – der energieintensivste Prozessschritt. Blasen, die sich dabei bilden, müssen durch Läuterprozesse sorgfältig entfernt werden, um die Qualität des Glases zu sichern. Anschließend formt man das geschmolzene Glas (4) und entspannt es durch kontrolliertes Abkühlen (5). Je nach Verwendungszweck wird das Glas veredelt (6), etwa um seine Härte oder Transparenz zu verbessern.
Auf dem Weg zur klimaneutralen Glasproduktion
Treibhausgasemissionen zu vermeiden, erfordert eine grundlegende Umstellung der Produktionsprozesse. Besonders vollelektrische Schmelzwannen (Cold-Top) bieten für kleine bis mittelgroße Anlagen vielversprechende Ansätze, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Der Einsatz von recyceltem Glas senkt bereits erfolgreich den Energieverbrauch und die prozessbedingten Emissionen. Gleichzeitig gilt es, CO2-haltige Rohstoffe zu ersetzen, um die CO₂-Emission durch die chemische Reaktion zu vermeiden oder zu minimieren. Die größte technische Herausforderung bleibt jedoch, die nötige Prozesswärme effizient und nachhaltig bereitzustellen. Technologische Innovationen, eine kluge Materialauswahl und der Einsatz klimaneutraler Energieträger werden den Weg zu einer klimaneutralen Glasindustrie bestimmen.
So kann klimafreundliche Glasherstellung funktionieren
Um eine erhebliche Verringerung der Treibhausgasemissionen bei der Glasherstellung zu erzielen, müssen eine Reihe von Maßnahmen zur Dekarbonisierung kombiniert werden. Unsere Infografik verdeutlicht diesen Prozess.
Zur Infografik
Weiterführende Informationen
- Umweltbundesamt, Glas, Altglas – Massenprodukt Glas.
- M. Leisin, P. Radgen, Glas 2045 – Dekarbonisierung der Glasindustrie. IER, Universität Stuttgart, Studie im Auftrag des Bundesverband Glasindustrie e.V., Stuttgart, 2022
- Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt) im Umweltbundesamt (Hrsg.), Treibhausgasemissionen 2022 - Emissionshandelspflichtige stationäre Anlagen und Luftverkehr in Deutschland (VET-Bericht 2022). DEHSt, Berlin, 2023
- European Environment Agency, Data viewer on Total greenhouse gas emissions and removals of the EU, based on data reported by EU Member States under the EU Governance Regulation.
- M. Zier, P. Stenzel, L. Kotzur, D. Stolten, A review of decarbonization options for the glass industry, Energy Conversion and Management: X, Vol. 10, 2021