Gas – wesentlicher Energieträger für die Produktion von Glas

Glas ist ein ex­trem wich­ti­ges Pro­dukt: Wir trin­ken da­raus, fast je­des Ge­bäu­de hat Fens­ter ge­nau­so wie fast al­le mo­to­ri­sier­ten Fahr­zeu­ge. 7,8 Mil­li­o­nen Ton­nen Glas wur­den 2021 in Deutsch­land pro­du­ziert. Oh­ne Erd­gas und oh­ne die kons­tant ho­hen Tem­pe­ra­tu­ren, die sich da­mit er­zeu­gen las­sen, wä­re die Glas­her­stel­lung um ein Viel­fa­ches schwie­ri­ger.

Glas wird überall gebraucht: Medizin, Verpackungen, Fenster

Glas­pro­duk­te sind enorm wich­tig für vie­le Be­rei­che un­se­res All­tags und un­se­rer Wirt­schaft: Oh­ne Glas las­sen sich kei­ne neuen La­bor­ge­rä­te oder In­fu­si­ons­fla­schen zum Bei­spiel für Impf­stof­fe her­stel­len, da­von wä­re die me­di­zi­ni­sche Ver­sor­gung be­trof­fen. Auch vie­le Nah­rungs­mit­tel wer­den in so­ge­nann­ten Hohl­glä­sern ver­kauft, eben­so di­ver­se Kos­me­tik­pro­duk­te. Oh­ne neue Fens­ter wür­de sich der Neu­bau drin­gend be­nö­tig­ter Woh­nun­gen in un­se­ren Groß­städten ge­nau­so ver­zö­gern wie die ener­ge­ti­sche Sa­nie­rung von Be­stands­ge­bäu­den. Au­ßer­dem pro­du­zie­ren vie­le Glas­her­stel­ler Mi­ne­ral­fa­sern, aus de­nen Glas- und Stein­wol­le für die Wär­me­däm­mung er­zeugt wird. Glas ist al­so auch wich­tig für die Ener­gie­wen­de.

Glas mit Gas:

Ideal für konstant hohen Wärmebedarf

Glas wird in gro­ßen Wan­nen aus Sand, Quarz und/­oder Alt­glas ge­schmol­zen, da­mit es an­schlie­ßend ge­formt und ver­ar­bei­tet wer­den kann: zu Fla­schen und Glä­sern, zu Fens­tern oder zu Spe­zi­al­glä­sern, die in Tech­nik oder Wis­sen­schaft ver­wen­det wer­den. In die­sen Schmelz­wan­nen herr­schen kons­tan­te Tem­pe­ra­tu­ren von bis zu 1.600 °C, denn für die ho­hen Qua­li­täts­an­for­de­run­gen an Glas­pro­duk­te braucht man ei­ne Glas­schmel­ze mit ei­ner hei­ßen Ober­flä­che.

Die Wan­nen und auch die Öfen, in de­nen die Wär­me für die Glas­schmel­ze er­zeugt wird, wer­den 10 bis 15 Jah­re am Stück be­trie­ben: 24 Stun­den am Tag, 7 Ta­ge die Wo­che, 365 Ta­ge im Jahr. Ein Ab­schal­ten der Pro­duk­ti­ons­an­la­ge zwi­schen­durch ist nicht vor­ge­se­hen.

Der ex­trem ho­he Wär­me­be­darf lässt sich bis­her am ein­fachs­ten und ef­fi­zien­tes­ten mit Erd­gas be­die­nen. Gas hat den Vor­teil, dass es bei der Ver­bren­nung zur Be­hei­zung der Schmelz­wan­nen be­son­ders gut ge­re­gelt und die Tem­pe­ra­tur dem­ent­spre­chend kons­tant ge­hal­ten wer­den kann. Des­halb ha­ben vie­le Glas­pro­du­zen­ten ih­re Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se in den letz­ten Jah­ren um­ge­stellt: vor al­lem von Öl auf Gas. Da­durch sind die CO2-Emis­si­o­nen bei der Glas­er­zeu­gung be­reits sig­ni­fi­kant zu­rück­ge­gan­gen.

Temperatur in den Schmelzwannen halten

Selbst ein kurz­zei­ti­ger Aus­fall der Gas-Ver­sor­gung hät­te für die Glas­her­stel­lung ex­trem ne­ga­ti­ve Fol­gen: Dann er­starrt das ge­schmol­ze­ne Glas, das nor­ma­ler­wei­se durch die Gas-Feu­e­rung er­hitzt wird, in den Wan­nen. Die Schmelz­wan­nen wer­den da­durch un­brauch­bar, die Er­satz­be­schaf­fung und das Wie­der­an­fah­ren der Pro­duk­ti­on wür­de meh­re­re Mo­na­te dau­ern. Schlie­ßun­gen von Stand­or­ten und ei­ne Ver­la­ge­rung der Pro­duk­ti­on in an­de­re Län­der könn­ten die Fol­ge sein.

Auch ei­ne kurz­fris­ti­ge Um­stel­lung auf an­de­re Ener­gie­trä­ger wä­re bei ei­nem even­tu­el­len Aus­fall der Gas-Ver­sor­gung nicht mög­lich: Da­für wä­ren meh­re­re Mo­na­te Vor­be­rei­tungs­zeit nö­tig. Erd­gas wird für die Glas­in­dus­trie des­halb auch in den kom­men­den Jah­ren noch ei­ne wich­ti­ge Rol­le als Ener­gie­trä­ger spie­len.

In Zu­kunft wird kli­ma­neu­tra­ler Was­ser­stoff die Pro­zess­wär­me be­reit­stel­len, die bei der Glas­her­stel­lung heu­te noch mit fos­si­lem Erd­gas er­zeugt wird. Lö­sun­gen mit Gas sind ei­ne wich­ti­ge Op­ti­on, um die Glas­in­dus­trie so schnell wie mög­lich zu de­kar­bo­ni­sie­ren.

Glasbranche auf dem Weg zur Klimaneutralität

Drei Vier­tel des Wär­me­be­darfs der Glas­in­dus­trie in Deutsch­land wer­den mit Gas er­zeugt. Wür­de es al­so ge­lin­gen, die­se Ener­gie­men­ge aus kli­ma­neu­tra­len Ga­sen be­reit­zu­stel­len, wür­den auch die CO2-Emis­si­o­nen der Glas­pro­duk­ti­on – bis­lang mehr als 4 Mil­li­o­nen Ton­nen pro Jahr – dras­tisch sin­ken. Da­ran ar­bei­ten Glas­in­dus­trie und Gas­wirt­schaft in ge­mein­sa­men Pro­jek­ten.

Zu­künf­tig kann die Glas­schmel­ze mit Was­ser­stoff-Erd­gas-Ge­mi­schen und mit­tel­fris­tig auch mit rei­nem Was­ser­stoff er­fol­gen. Ers­te For­schungs­pro­jek­te wie zum Bei­spiel HyGlass (ei­ne Ko­ope­ra­ti­on vom Bun­des­ver­band Glas­in­dus­trie und dem Gas- und Wär­me­ins­ti­tut Es­sen) ha­ben be­reits viel­ver­spre­chen­de Er­geb­nis­se er­zielt: Was­ser­stoff be­sitzt zwar an­de­re Brenn­ei­gen­schaf­ten als Erd­gas, das Pro­jekt hat den­noch die tech­ni­sche Mach­bar­keit be­wie­sen. Durch Op­ti­mie­run­gen an der Bren­ner­leis­tung lässt sich auch mit Was­ser­stoff ein kons­tan­tes Tem­pe­ra­tur­ni­veau er­zie­len. Wird grü­ner Was­ser­stoff für die Wär­me­er­zeu­gung ge­nutzt, dann ist die Glas­her­stel­lung prak­tisch kli­ma­neu­tral.

Hybridtechnologie für klimaneutrales Glas

Hy­bri­de Glas­wan­nen sind eben­falls ein Zu­kunfts­the­ma: Sie wer­den mit Was­ser­stoff und Strom be­trie­ben und sind des­halb ein gu­tes Bei­spiel da­für, wie ein fle­xib­ler Mix an Ener­gie­trä­gern das Ziel Kli­ma­neu­tra­li­tät leich­ter und schnel­ler er­reich­bar macht als Lö­sun­gen mit nur ei­nem Ener­gie­trä­ger.

Ein rei­ner Be­trieb mit Strom, das ha­ben meh­re­re Ver­su­che ge­zeigt, funk­ti­o­niert nur bei klei­ne­ren Glas­wan­nen für spe­zi­el­le An­wen­dun­gen. Gas­lö­sun­gen wer­den al­so auch für die kli­ma­neu­tra­le Glas­in­dus­trie der Zu­kunft un­ver­zicht­bar sein, vor al­lem in Form von Hy­brid­tech­no­lo­gien mit Was­ser­stoff.
 
Die Glas­bran­che weist zu­recht da­rauf hin, dass sie für die er­heb­li­chen Kos­ten bei der Um­stel­lung der Wär­me­er­zeu­gung von Erd­gas auf Was­ser­stoff bzw. auf Hy­brid­lö­sun­gen staat­li­che Un­ter­stüt­zung be­nö­tigt, zum Bei­spiel durch fi­nan­zi­el­le För­de­rung von Pi­lot­pro­jek­ten. Das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Kli­ma­schutz (BMWK) ar­bei­tet be­reits an den ent­spre­chen­den Pro­gram­men. (Stand: Juli 2022)

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