Rohstoff mit Potenzial
„Unser Ziel ist es, den Stoffkreislauf zu schließen“, sagt Professor Martien Teich von der Hochschule München. „Fensterglas wird bisher überhaupt nicht wiederverwendet – bestenfalls wird es eingeschmolzen und zu Flaschen beziehungsweise Glaswolle verarbeitet oder man nutzt es als Füllmaterial im Straßenbau.“ Dabei stellt altes Flachglas für die Bauwirtschaft eine wertvolle Ressource dar: Da die Glasherstellung material- und energieintensiv ist, ließen sich durch Wiederverwendung erhebliche Mengen an Rohstoffen und Emissionen einsparen.
Oberflächenqualität als Festigkeitsindikator
Der Grund, warum die Branche gebrauchte Scheiben bisher nicht für neue Fenster nutzt, liegt laut Teich vor allem an fehlenden Qualitätsstandards: „Die Hersteller brauchen Sicherheit, dass die verwendeten Materialien ihre Anforderungen erfüllen. Bisher gab es jedoch keinen Ansatz, die technischen Eigenschaften gebrauchter Flachgläser zu prüfen.“ Teichs wissenschaftlicher Mitarbeiter Sebastian Wernli, Industriedesigner und Spezialist für Kreislaufwirtschaft, hat im Labor die optischen und mechanischen Eigenschaften hunderter Glasproben untersucht. Jede Probe positionierte er vor einem schwarzen Hintergrund und bestrahlte sie von hinten, um Kratzer sichtbar zu machen. Im anschließenden Biegeversuch belastete Wernli die Proben – neue wie gebrauchte Flachgläser – bis zum Bruch, um ihre Festigkeit zu bestimmen.
„Die Versuche haben gezeigt, dass eine gute Oberflächenqualität Hand in Hand geht mit einer hohen mechanischen Festigkeit. Dieser Zusammenhang ist statistisch signifikant und gilt für alte Gläser genauso wie für neue“, berichtet Wernli. Damit steht nach Einschätzung des Forschers eine Methode zur berührungslosen und zerstörungsfreien Qualitätskontrolle zur Verfügung: Eine minutiöse Untersuchung der Oberfläche auf Schäden genügt, um die mechanischen Eigenschaften eines Flachglases zu beurteilen.
Automatisierung und Integration als nächste Schritte
Für einen Einsatz im industriellen Maßstab muss der Prüfprozess automatisiert werden. Wernli experimentiert dazu an der Hochschule München mit einem Scanner, der Glasoberflächen abrastert, sowie mit einer Software zur automatischen Fehlererkennung. Eine weitere Herausforderung ist die Integration geprüfter Altscheiben in bestehende Beschichtungs- und Fertigungslinien, die derzeit überwiegend auf neues Flachglas in normierten Größen ausgelegt sind.
Gemeinsam mit Industriepartnern haben die Münchner Forscher bereits nachgewiesen, dass Bestandsgläser im Labormaßstab optisch geprüft, beschichtet und zu Dreifachisolierglas verarbeitet werden können. In einem Folgeprojekt will Teich nun die wirtschaftliche Tragfähigkeit des Re-Manufacturing belegen. „Technisch ist es auf jeden Fall machbar“, betont der Ingenieur. „Die Bestandsgläser sind in ihren Eigenschaften oft nicht von neuen Flachgläsern zu unterscheiden. Die Herausforderung liegt jetzt darin, ihre Nutzung in die großtechnischen Abläufe bei der Fertigung von Fenstern zu integrieren.“ (mb)
