Hauptbestandteile

Abb.1: Zusammensetzung nach Hauptbestandteilen

Die exakte Glaszusammensetzung wird durch die spezifischen Eigenschaften des gewünschten herzustellenden Glases bestimmt.

Quarzsand = Glasbildner / Netzwerkbildner
die Hälfte der festen Erdoberfläche besteht aus Siliciumdioxid (SiO2), dem Hauptbestandteil der Sande und Gesteine. Die meisten Sande besitzen jedoch nicht die für die Glasherstellung erforderliche Reinheit, da sie größere Anteile von Verunreinigungen färbender Oxide, insbesondere an Eisenoxid, enthalten.

Soda oder Pottasche = Glaswandler / Flussmittel
Um die Schmelztemperatur von Sand (ca. 1.725°C) auf ökonomische Werte herabzusetzen, benötigt man Flussmittel, insbesondere Natriumoxid. Es wird über Soda (Na2CO3) dem Glasgemenge zugesetzt. Da es gleichzeitig die Wärmedehnung des Glases erhöht und die Beständigkeit z.B. gegen Temperaturwechsel (s.o.) verschlechtert, wird es in Borosilikatgläsern z.T. durch Bortrioxid ersetzt.

Kalkstein + Dolomit, Feldspat, Bortrioxid = Stabilisatoren
Eine Reihe von Metalloxiden (CaO, MgO, Al2O3, B2O3) bewirken als Zusatz zur Glasschmelze eine Verfestigung des Netzwerkes, die sich in einer Erhöhung der Beständigkeit, Festigkeit und Härte des fertigen Glases auswirkt. Insbesondere spielt hier Bortrioxid eine wesentliche Rolle.

Filteraustrag
Der nach Herstellerangabe durch Reinigung und Filtern der Abgase anfallende Filteraustrag, der dem Schmelzprozess als Rohstoffbestandteil wieder zugeführt wird, beträgt ca. 0,1 - 0,4% der Gesamtrohstoffeinlage.

Glasscherben
In der Regel werden dem Glasgemenge aufbereitete Glasscherben aus Produktionsabfällen als Sekundärrohstoff zugefügt. Sie beschleunigen das Flüssigwerden des Sandes und sorgen so für eine optimale Schmelztemperatur.
* Bei Gussglas kann der Anteil an Glasscherben bis zu 50% betragen. Über den genauen Gemengeanteil an Glasscherben bei Pressglas, der deutlich höher sein soll als bei Flachglas (dort bis zu 20%), liegen keine Angaben vor.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Abb. 2: Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die Gewinnung der hautptsächlich mineralischen Primärrohstoffe erfolgt im Tagebau. Damit verbunden sind Umweltbelastungen durch Eingriffe in Natur und Landschaft. Beim Rohstofftransport und bei der Rohstoffaufbereitung (Zerkleinerung von Quarzsand, Kalk und Dolomit) treten Lärm- und Staubemissionen auf, denen durch Kapselung und Abdeckmaßnahmen wirkungsvoll begegnet werden kann. Das anschließende Waschen zur Trennung von Verunreinigungen führt zu einer Wasserbelastung. Genaue Werte über die Menge von Emissionen und Wasserbelastung liegen derzeit nicht vor.

Die Herstellung von Soda verursacht zusätzliche Emissionen. Sie erfolgt in der BRD aus Steinsalz, Kalkstein und Ammoniak nach dem Ammoniak-Soda-Verfahren (Solvay-Verfahren). Dabei fällt neben nicht umgesetztem Steinsalz Calciumchlorid-Lauge an, die als Salzfrachten überwiegend emittiert oder als Schlamm deponiert wird. 60% der Sodaproduktion in der BRD werden für die Glasproduktion benötigt. Natürliches Soda findet sich nur in Afrika und USA.

Verfügbarkeit

Die überwiegend mineralischen Rohstoffe für ein Standardfloatglas sind flächendeckend und ausreichend in Deutschland vorhanden. Besonders eisenoxidarmer Quarzsand bzw. Kalkstein für weiße Gläser muss nach Herstellerangabe importiert werden. Die Länge der Transportwege kann zusätzlich noch abhängig von der Art des Weißglases variieren.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Durch die Wiederverwendung von Glasscherben werden Rohstoffe und Wärmeenergie im Schmelzprozess gespart (nach Herstellerangabe Einsparung von ca. 2,7%, wenn der Scherbenanteil um 10% der Schmelzmenge erhöht wird). Die Verwendung von Recyclingmaterialien bzw. Produktionsabfällen ist von der Art der Verglasung abhängig.

Radioaktivität

Für die verwendeten Rohstoffe ist Radioaktivität nicht relevant.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Da die Hauptbestandteile zur Glasherstellung im Tagebau gewonnen werden, besteht hierdurch eine große Landinanspruchnahme. Für diese Gebiete wird eine Rückkultivierung durchgeführt.

Prozesskette

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Zeichen & Deklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Graue Energie

Die Graue Energie beträgt für die Herstellung von Verglasungen:

• Einfachverglasung ca. 190 MJ/m²
• Doppelverglasung ca. 380 MJ/m²
• Wärmeschutzverglasung mit Beschichtung und Argonfüllung ca. 640 MJ/m²

Wasserverbrauch / Abwassermengen

Als Kühl- und Trägermedium für die abgetragene Glasmasse dient i. w. Wasser. Durch weitgehende Kreislaufführung von Produktions- und Kühlwässern lassen sich Wasserverbrauch und Abwassermengen insgesamt erheblich reduzieren. Genaue Werte zu Wasserbelastung und Verbrauch liegen nicht vor.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Die Verarbeitung von fertigen Gläsern hat außer der Verletzungsgefahr durch scharfe Kanten oder Glasscherben keine umwelt- und gesundheitsrelevanten Auswirkungen.
Jedes Glas kann während der Bearbeitung brechen. Beim Bearbeiten einzelner Scheiben sollen daher schnittfeste Handschuhe mit Pulsschutz getragen werden.
Das Tragen von Schutzbrillen ist immer dann notwendig, wenn beim Umgang oder bei der Bearbeitung mit Absplitterungen zu rechnen ist.
Bei Scheiben, die auf Grund ihrer Größe, des Transports oder der Verarbeitung die Kopfhöhe erreichen oder überragen, ist das Tragen eines Schutzhelmes notwendig.

Die maschinelle Bearbeitung von Gläsern (Bohren, Schleifen, Polieren) kann zu Staubemissionen führen und muss daher im Nassverfahren durchgeführt werden.

AGW-Werte

Für die maschinelle Bearbeitung von Glas gelten die Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) für Staub.

Allgemeiner Staub-Grenzwert
A-Staub: 3 mg/m³ (Alveolengängige Fraktion, früher: Feinstaub)
E-Staub: 10 mg/m³ (Einatembare Fraktion, früher: Gesamtstaub)

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden. Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen.

Allerdings müssen seit 01.07.2013 zumindest SVHC (> 0,1 Massen-%) in allen Bauprodukten (Gemische und Erzeugnisse), die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen, über eine Leistungserklärung, die zusätzlich zur CE-Kennzeichnung erstellt wird und dem Bauprodukt beigefügt ist, gekennzeichnet sein.

Bauprodukte aus Glas werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Innenraum ist nicht  zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Außenraum ist nicht  zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Belastungen der Innenraumluft durch Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Eine Untersuchung über das Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen hat ergeben, dass Glas weitgehend bedeutungslos für VOC-Emissionen im Innenraum ist.
Quelle:
Zellweger, C. et al; Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen. Methodik und Resultate; 1995; Bundesamt für Energiewirtschaft; Zürich

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Glas ist weder brennbar noch entflammbar und kann daher auch keinen Rauch entwickeln. Durch seine Sprödigkeit kann Glas allerdings nur geringe Temperaturspannungen aufnehmen (Gefahr des Glasbruchs). Einer Temperaturdifferenz von mehr als 80K können nur spezielle Brandschutzgläser widerstehen.

Wassereinwirkung

Baugläser haben aufgrund ihres hohen Quarzsandanteils eine gute Wasserbeständigkeit. Im Schadensfall sind keine Emissionen zu erwarten.