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Glasindustrie und Glasprodukte

Glas wird in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens verwendet und die Glasindustrie stellt dabei eine bedeutende Industrie dar. Im Jahre 2005 wurden weltweit ca. 124 Mio. Tonnen produziert, die sich folgt verteilen: 48,9% Behälterglas, 32,3% Flachglas, 8,0% Glasfasern, 7,5% Spezialglas, 2,0% Kunst- und Kristallglas sowie 1,8% Glasfritten.

Die Glasindustrie in Deutschland produzierte dabei alleine ca. 7 Mio. Tonnen, umfasst 495 Betriebe, beschäftigt rund 55.000 Menschen und beliefert über 200 Länder. Der Umsatz betrug dabei ca. 8,2 Mrd. €. Die Glasindustrie in 2015 wird ca. 169 Mio. Tonnen produzieren, was einer jährlichen Produktionssteigerung von ca. 3,2% entspricht.

Ca. 77% allen Behälterglases werden heute dabei in Form von Flaschen f. Getränke insb. Bier, Wein, Saft und Mineralwasser produziert, 18% für Nahrungsverpackungen z.B. Babyfood sowie 5,0% für pharmazeutische Zwecke sowie Kosmetik/Flaconnage.

Ca. 64,3% allen Flachglases wird zu Konstruktionszwecke bzw. Gebäude in Form von Fensterglas produziert, 27,1% für die Autoindustrie in Form von Windschutzscheiben sowie 8,6% für Spezialanwendungen insb. Spiegel.

Glasfaser ist ein Überbegriff für Fasern für Glaswolle und Mineralwolle zu Isolationszwecken sowie Fasern zu Verstärkung anderer Werkstoffe z.B. PVC. Spezialglas ist ein willkürlicher Überbegriff und beinhaltet alle Arten von technischem Glas, optischen Gläsern, Fernsehglas, Glühkolben etc.

Ca. 1/3 der gesamten Glasproduktion werden dabei in West- und Osteuropa produziert, 1/3 in Süd- und Nordamerika und 1/3 in Asien.

 

Glaschmelze und Glasschmelzöfen

Gläser werden großtechnisch in Schmelzöfen erschmolzen und dann auf unterschiedlichsten Weisen weiterverarbeitet und/oder geformt, wobei bei der Produktion von Behälter -und Flachglas ausschließlich Hochtemperatur Schmelzöfen zum Einsatz kommen. Diese Glasschmelzöfen bestehen dabei aus verschiedensten Feuerfestmaterialien in einer Stahkonstruktion.

Konventionelle Glasschmelzöfen haben heute eine integrierte Wärmerückgewinnung (aus dem Abgas) zur Vorwärmung der Verbrennungsluft zur Minimierung des Energieeinsatzes, wobei zwei verschiedene Typen der Luftvorwärmung zu unterscheiden sind: Regenerativ- und Rekuperativsysteme. Diese beiden Systeme unterscheiden sich grundlegend im Design der Öfen, Betrieb der Öfen, erforderlichem Investment, spez. Energieverbräuchen, Lebensdauer der Vorwärmung und Vorwärmergebnissen.

Ein weiter Glasschmelzofen ist die sog. All-Oxy-Fuel Glasschmelzwanne, die energetisch gesehen ein Optimum darstellt, bei der die Verbrennungsluft durch reinen Sauerstoff ersetzt wird, wobei diese AOF Schmelzwannen keine Vorwärmung besitzen, was zwar technisch machbar wäre aber ökonmisch nicht sinnvoll ist.

Glasschmelzöfen haben heute Schmelzflächen von 10 bis 250 m² und produzieren 10 bis 700 t/d mit einer Lebensdauer zwischen 4 und 15 Jahren. Die max. Gewölbetemperaturen liegen dabei zwischen 1400 und 1700 °C, je nach Glastyp und Ofentyp.

 

Energieeinsatz, Brennstoffe

Hochtemperatur Schmelzöfen werden mit Brennstoffen, hauptsächlich fossilen Brennstoffe, Erdgas und Öl, erschmolzen. Ggf. wird Elektroenergie zugeführt um den Schmelzprozeß zu optimieren. Die Energieverbräuche liegen dabei, je nach Glastyp, Ofentyp und Durchsatz zwischen 900 und 2500 kcal pro kg Glas. Dies entspricht einem Energieverbrauch von ca. 100 bis 5000 Nm³ Erdgas(äquivalent) pro h.

In der Glasindustrie werden weltweit ca. 21,5 Mrd. Nm³ Erdgas(äquivalent) pro Jahr verbrannt, in Deutschland ca. 1,2 Mrd. Nm³. Bei einem Durchschnittspreis von 0,3 €/Nm³ entspricht dies Kosten von ca. 6,5 Mrd. € bzw. 366 Mio. in Deutschland pro Jahr. Im Angesicht steigender Energiekosten ist das Thema Energie bzw. Energieeinsparungen heute das beherrschende Thema in der Glasindustrie.

 

Potential

Durch den Einsatz der neuen Software können Energieeinsparungen von bis zu 4% erreicht werden. Legt man nun einen durchschnittlichen Wert von 2,5% zu Grunde, beträgt das weltweite theoretische Potential 160 Mio. € pro Jahr, in Deutschland ca. 9 Mio. €.

Das realistische Potential dürfte bei ca. 20% liegen, was einem weltweiten realistischen Potential von 32 Mio. € pro Jahr entspricht, in Deutschland 1,8 Mio. €.



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