Erdgas erfolgreich in der Glasherstellung ersetzt

Der Glashersteller Schott hat erstmals acht Wochen lang die Glasschmelze mit Wasserstoff erfolgreich getestet. Im Kopernikus-Projekt P2X des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat Schott im Mainzer Werk acht Wochen lang eine Technikums-Schmelzanlage mit Wasserstoff befeuert – und dabei das Erschmelzen von drei verschiedenen Gläsern getestet. Mit Erfolg, obwohl Erdgas und Wasserstoff bei unterschiedlichen Reaktionsbedingungen verbrennen.

Der Wasserstoff musste für die Glasschmelze so eingesetzt werden, dass er dieselbe Wärmestrahlung aufweist wie bisher das Erdgas. Das Ergebnis: Bei der Befeuerung mit Wasserstoff und Sauerstoff konnte eine ähnliche Brennerleistung mit ähnlichen Temperaturen erreicht werden wie beim herkömmlichen Betrieb mit Erdgas und Sauerstoff. Auch die Qualität des hergestellten Glases ähnelte derjenigen des herkömmlichen Glases.

Weitere Versuche erforderlich

Bisher war nicht klar, in welchem Maße der Wasserdampf, der bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht, die chemische Zusammensetzung des Glases möglicherweise negativ beeinflusst. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend, zeigten aber durchaus die Änderungen der Glaseigenschaften bei Befeuerung mit Wasserstoff im Vergleich zum herkömmlichen Herstellungsprozess. Ob die Eigenschaftsänderungen noch spezifikationsgerecht sind, ist für jedes Glas in weiteren Versuchen noch zu beweisen.

Deutschland ist der größte Glas-Lieferant Europas und liefert 20 % des gesamten Bedarfs. Für jährlich rund 7 Mio. Tonnen verkaufsfähigen Glases fallen derzeit pro Jahr rund 5 Mio. Tonnen CO2-Emissionen an. Das liegt vor allem an der Glasschmelze, die Temperaturen von rund 1.600 Grad Celsius benötigt. Um diese zu erreichen, kommen bisher mit Erdgas betriebene Schmelzwannen zum Einsatz. Allerdings entstehen bei der Verbrennung von Erdgas große Mengen CO2. Wasserstoff aus erneuerbarem Strom dagegen hinterlässt nur Wasserdampf.
Aufbau von H2-Erzeugung und Transportnetz

Für die dauerhafte Umstellung würden allerdings gänzlich neue Systeme benötigt, um den Wasserstoff z u erzeugen und zum Glaswerk und von dort zur Schmelzanlage zu transportieren. Im nächsten Schritt plant P2X nun einen weiteren produktionsnahen Versuch. Er soll auch die in der Spezialglasherstellung notwendigen Prozessschritte zur Steuerung der Glasqualität enthalten.

Parallel dazu laufen weitere Arbeiten zum Aufbau einer kompletten Versorgungsinfrastruktur und für ein Konzept für die Wasserstoffversorgung. Ziel von P2X ist es, die Ergebnisse auf die gesamte Glas-Produktionskette zu übertragen und den Beheizungsprozess in einen größeren Maßstab zu überführen.

Weitere Informationen gibt es auf der Website des Forschungsprojektes.