Glas – Multitalent und Nachhaltigkeits-
champion
Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Privatpersonen und Unternehmen versuchen, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, nachhaltiger zu leben und zu handeln. Spezialglas hilft dabei: Von smarten Fenstern über effizientes Induktionskochen bis hin zu Batterien der nächsten Generation – Glas präsentiert sich als treibende Kraft hinter zahlreichen Entwicklungen für die Zukunft. Ein Überblick über klimafreundliche Anwendungen des vielseitigen Materials.
Glas entwickelt sich zu einer wertvollen Ressource im Streben nach Nachhaltigkeit.
- Spezialglas hilft dabei, Menschen ein ressourcenschonenderes Leben zu ermöglichen.
- Ob energieeffizienter Kühlung in Supermärkten, mehr Reichweite für Elektrofahrzeuge, energieeffiziente Kochflächen mit Glaskeramik, Satelliten mit Solarbetrieb oder intelligenten Fenstern in der Architektur: Spezialglas bietet Lösungen für Entwicklungen der Zukunft.
- Mit seinen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten erweist sich das Multitalent Glas auch als Nachhaltigkeitschampion.
„Deutschland hat seine Ressourcen für 2023 verbraucht“, titelte SPIEGEL Online am 4. Mai 2023 und nahm damit Bezug auf den deutschen Erdüberlastungstag. Würden alle Menschen der Erde so leben wie die Einwohner Deutschlands, wären Berechnungen des Global Footprint Networks zufolge bereits an diesem Tag alle verfügbaren natürlichen Ressourcen der Erde verbraucht. Oder anders ausgedrückt: Wenn alle Länder pro Einwohner so viele Naturgüter verbrauchten und Emissionen verursachten wie Deutschland, bräuchte es etwa drei Erden. Auch der weltweite Erdüberlastungstag, der im Vorjahr auf den 28. Juli fiel, wurde zuletzt immer früher erreicht und soll ein ernstzunehmender Weckruf für die Gesellschaft sein, nachhaltiger und maßvoller mit vorhandenen Ressourcen umzugehen.
Spezialglas hilft immer öfter dabei, der Menschheit ein ressourcenschonenderes Leben zu ermöglichen. Der Werkstoff begegnet uns beim Einkauf im Supermarkt als Türen an Kühlregalen, die die Kälte dort halten, wo sie hingehört. Beim Kochen begegnet er uns als energieeffizientes Glaskeramik-Kochfeld oder als Glaspulver verbaut in modernen Batterien für Elektroautos, die größere Reichweiten ermöglichen. Die Produktion von Glas ist energieintensiv, doch arbeiten ambitionierte Forschende längst an noch energieeffizienteren Produktionsverfahren auf Basis von grünem Strom und Wasserstoff. All dies macht das Multitalent Glas perspektivisch zu einem echten Nachhaltigkeits-Champion. Fünf Beispiele, wo uns Glas schon heute hilft, nachhaltiger zu leben.
Einkaufen: Weniger Strombedarf in Supermärkten
Den wenigsten Menschen dürfte beim Einkauf bewusst sein, dass Supermärkte echte Stromfresser sind. Bis zu zehnmal mehr Energie als ein Haushalt benötigt eine Filiale im Schnitt. Die unverzichtbaren Kühlmöbel schlagen hierbei besonders ins Gewicht. So ist in Deutschland beinahe die Hälfte des gesamten Energieverbrauchs eines Supermarktes auf die Kühlung der Lebensmittel zurückzuführen. Doch warum ist das so? Eine Vielzahl der eingesetzten Kühlmöbel sind nicht verschlossen. Hierdurch soll einerseits die Sicht auf die Artikel nicht beeinträchtigt und andererseits den Kunden der Griff ins Regal erleichtert werden. Dass aber auch viel Kälte und damit Energie verloren geht, spielte lange Zeit eine untergeordnete Rolle.
Insbesondere Glastüren können behilflich sein, Energie einzusparen. Kühlmöbel mit Türen verbrauchen laut Studien durchschnittlich bis zu 54 Prozent weniger Strom als vergleichbare Geräte ohne Türen. Das ist der Grund, weshalb in den vergangenen Jahren immer mehr Märkte modernisiert wurden. Die Einzelhandelskette Aldi gab beispielsweise 2021 bekannt, in allen neuen sowie renovierten Filialen in Großbritannien sämtliche Kühlregale künftig mit Türen versehen zu wollen. Hierdurch lasse sich der Energieverbrauch pro Markt um etwa 20 Prozent reduzieren. Auch in Deutschland startet der Discounter die Initiative in diesem Jahr und auch andere Supermarktketten wie Lidl, Rewe, Edeka oder Carrefour rüsten im Zuge von Umbaumaßnahmen schon seit längerem immer mehr Filialen in ganz Europa um.
Glastürsysteme machen Kühlmöbel effizienter
Das Glastürsystem Termofrost® bietet eine Kombination aus Robustheit, Langlebigkeit bei hoher Warensichtbarkeit für eine Vielzahl von neuen und nachgerüsteten Kühlmöbeln. Mit rahmenlosen Designs, die uneingeschränkte Sicht auf die Waren und ein attraktives Aussehen bieten, können Märkte innerhalb kurzer Zeit modernisiert werden. Das Produkt verspricht ein Energieeinsparpotenzial von bis zu 65 Prozent gegenüber herkömmlichen Kühlmöbeln.
Fortbewegung: Mehr Reichweite für Elektroautos
Nach Verlassen des Supermarktes sollten die gerade eingekauften Lebensmittel schnellstmöglich nach Hause in den eigenen Kühlschrank verfrachtet werden – wenn nicht zu Fuß oder mit dem Rad, bietet sich ein Elektroauto (Electric Vehicle, EV, oder Battery Electric Vehicle, BEV) als lokal emissionsfreie Alternative an.
Die Popularität elektrisch betriebener Fahrzeuge nimmt in Europa konsequent zu. Bis zum Jahr 2040 erwarten Fachleute, dass gut 72 Prozent aller weltweit verkauften Autos elektrisch unterwegs sein werden. Ein Argument für eine beschleunigte Adaption batterieelektrischer Fahrzeuge sind leistungsfähigere Batterien und daraus resultierende höhere Reichweiten je Ladung. Auf der ganzen Welt forschen diverse Institute und Teams an neuen Technologien, um Reichweite und Ladeleistung von E-Autos zu verbessern – Spezialglas spielt hier eine wichtige Rolle.
Momentan gehören Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit zur Standardausstattung vieler EVs. Doch die Konkurrenz schläft nicht: Solid-State-Batterien bringen Vorteile hinsichtlich der Reichweite mit sich, Natrium-Ionen-Batterien sind dafür kosteneffizienter. Und welche Rolle spielt dabei Glas? In Solid-State-Batterien dient Glaspulver als Elektrolyt. Dieses ist ein wichtiger Bestandteil aller Batterien, da es den Ionenfluss zwischen dem Plus- und Minuspol der Batterien ermöglicht. Genauso kann Glas die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus verlängern sowie deren Effizienz steigern.
Spezialglas stärkt Auto-Batterien
SCHOTT entwickelte eine Lösung für die Verlängerung der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus. Mit Hilfe eines speziellen Glaspulvers kann schädliche Flusssäure absorbiert werden, die für den Kapazitätsabfall der Zellen verantwortlich ist. Das Pulver bindet Fluor, was die empfindlichen Elektroden vor Säure schützt.
Mehr über Glaspulver
Küche und Haushalt: Energieeffizient Kochen
Nachhaltig kochen auf Glaskeramik
CERAN® Kochflächen von SCHOTT sind seit mehr als 50 Jahren Trendsetter in den Küchen der Welt. Sie sind langlebig, robust und beständig gegenüber starken Temperaturschwankungen. Über 200 Millionen Kochflächen hat der Erfinder der schwarzen Glaskeramik zum Kochen bislang verkauft und präsentierte im Jubiläumsjahr 2021 die nächste Generation des Materials: Luminoir®. Es ist lichtdurchlässig, gleichzeitig tiefschwarz und schafft dadurch für Hausgerätehersteller trotz gleichbleibender Anmutung neue Möglichkeiten im Produkt- und Lichtdesign. Für die Anwender entstehen Kochflächen, die intuitiv bedienbar und dynamisch sind.
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Kommunikation: Sonnenenergie für Satelliten
Wenn fürs Kochen mal die Inspiration fehlt, bieten Kochshows oder Web-Blogs mit Rezepten zahlreiche Ideen und Anleitungen. Ein wichtiger Pfeiler der globalen Datenübertragung sind moderne Telekommunikations-Satelliten. Blickt man auf den weltweiten Datenhunger ist es nicht verwunderlich, dass die Zahl der Satelliten in der Umlaufbahn der Erde in den vergangenen Jahren rapide zunahm. Waren 2020 noch 3.256 der künstlichen Himmelskörper im Weltraum unterwegs, wurden zwei Jahre später bereits mehr als doppelt so viele gezählt. Schätzungen zufolge dürfte die Zahl bis 2030 auf 15.200 ansteigen. Spezialglas spielt eine entscheidende Rolle, um die Funktionsfähigkeit der Satelliten sicherzustellen.
Um Satelliten mit Strom zu versorgen, werden speziell konstruierte Photovoltaikmodule eingesetzt. Diese Module sind gut durch Glas geschützt und wandeln Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Ein wichtiger Faktor bei der Konstruktion von Satelliten ist das Gewicht. Denn: Ein leichter Satellit bietet kosteneffiziente Lösungen für den Zugang zum Weltraum durch reduzierten Material- und Ressourcenbedarf. Es ermöglicht flexiblere Startoptionen und reduziert gleichzeitig das Risiko von Kollisionen durch erhöhte Manövrierfähigkeit. Die Solarzellen werden deshalb durch sehr dünne und leichte Gläser vor äußeren Einflüssen geschützt. Besonders die Widerstandsfähigkeit ist unerlässlich, weil der Weltraum aufgrund seiner extremen Bedingungen als eine der anspruchsvollsten Umgebungen überhaupt gilt. Ohne hinreichenden Schutz würde eine Solarzelle rasch beschädigt und funktionsunfähig werden.
Glas im Weltall
Wo Spezialglas zum Einsatz kommt, ist SCHOTT nicht weit – das gilt auch für den Weltraum. SCHOTT Solar Cell Cover Gläser sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich und bieten spezifische technische Eigenschaften für anspruchsvolle Umgebungen. Darüber hinaus ist SCHOTT an der Leistungsoptimierung diverser anderer Bauteile von Satelliten – etwa Kameras oder Spiegelsubstrate – beteiligt.
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Wohnen: Fensterscheiben als Kraftwerk
Wer im Glashaus sitzt, liegt im Trend. Dabei spendet das transparente Material nicht nur Helligkeit, sondern erfreut Architekten mit vielfältigen Möglichkeiten für ausgefallene Designs. Spezialglas kann aber noch mehr: Während Sonnenstrahlen, die auf Dächer oder Fassaden treffen, immer häufiger durch Photovoltaik-Anlagen in elektrische Energie umgewandelt werden, bleibt die Sonnenenergie, die auf Fensterscheiben trifft, bislang eher ungenutzt.
Moderne Fenstersysteme haben den Anspruch, die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern. Es gibt spezielle Sichtschutzfenster, die von transparent auf lichtdurchlässig umschalten und Jalousien in Gebäuden überflüssig machen. Oder schaltbare Fenster, die Sonnenschutz bieten und bei der Senkung der Energiekosten helfen. Und es gibt energieerzeugende Fenster, die die Sonneneinstrahlung zur Stromerzeugung nutzen. Eine spannende Lösung in diesem Zusammenhang hat sich die Firma UbiQD ausgedacht. Das Startup setzt Solarmodule in die Fensterrahmen ein. So genannte „Quantum Dots“, die als Zwischenschicht in der Fensterscheibe aus Spezialglas eingearbeitet sind, leiten das einfallende Licht an den Rand zu den Photovoltaikzellen, wo es in Elektrizität umgewandelt wird.
Bei der großen Menge an verbauten Fenstern weltweit eröffnet dies eine völlig neue Dimension für die Erzeugung von Solarenergie und zeigt zudem, dass das Potenzial nachhaltiger Architektur noch lange nicht ausgeschöpft ist.
Smarte Fenster dank Spezialglas
Intelligente Fenstersysteme erfordern Glasscheiben, die eine gute Durchsicht ermöglichen, leicht, robust und chemisch resistent sind. BOROFLOAT® von SCHOTT vereint diese einzigartigen Eigenschaften. Es ist besonders aufgrund seiner außergewöhnlichen Transmissionseigenschaften im UV-, im sichtbaren und Nahinfrarotbereich, seines leichten Gewichts sowie seiner Robustheit gegenüber thermischen und chemischen Umwelteinflüssen der perfekte Partner für effiziente Fensterdesigns.
Mehr über BOROFLOAT®
Die dargestellten Beispiele zeigen nur exemplarische Anwendungen auf, bei denen Glas der Gesellschaft dabei helfen kann, nachhaltiger zu leben. Spezialglas hat sich längst als vielseitiges und zukunftsweisendes Material etabliert und sein Einsatz kann in den unterschiedlichsten Anwendungen zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks der Gesellschaft beitragen.
Angesichts der globalen Herausforderungen im Bereich Nachhaltigkeit ist deshalb davon auszugehen, dass Glas zukünftig eine immer bedeutendere Rolle im Kampf gegen den Klimawandel spielen wird. Denn insgesamt zeigt sich: Glas ist nicht nur als Werkstoff ein Multitalent, sondern auch ein Nachhaltigkeitschampion.
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