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.

Energie Wasserstoff

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. Gas-Lösungen 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)

Gas: wichtiger Rohstoff der chemischen Industrie

Gas als Rohstoff

Für viele Prozesse in der chemischen Industrie ist der Energieträger Gas als Rohstoff unverzichtbar – zum Beispiel für die Herstellung von Ammoniak.

Rohstoff Gas

Grüner Stahl: Heute Gas, morgen Wasserstoff

Gas in der Industrie

Der Energieträger Erdgas wird vielseitig in Industrie und Gewerbe eingesetzt. Gas ist insbesondere aufgrund vieler spezialisierter Prozesse unverzichtbar.

Industrie