Glasindustrie

Die energieintensive Glasindustrie hat in Deutschland eine lange Tradition und gilt als technologisch und qualitativ hoch entwickelt. Energie wird vor allem in Form von Prozesswärme benötigt. Einsparungen lassen sich insbesondere durch eine stärkere Nutzung von Abwärme bei der Glasschmelze erreichen.

Die Energiewende bietet für die Branche eine Chance, da die Nachfrage nach umweltschonenden und energieeffizienten Produkten steigt. Außerdem spielt Glas angesichts seiner hohen Recyclingfähigkeit im Rahmen einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft eine relevante Rolle.

Die Glasindustrie liefert wichtige Produkte für die Bau-, Automobil-, Lebensmittel- oder die pharmazeutische Industrie, ohne die unser heutiges Leben nicht möglich wäre. Ihr Umsatzanteil beträgt 0,5 %, der Beschäftigtenanteil 0,9 % beim verarbeitenden Gewerbe. Gegenüber anderen europäischen Ländern ist sie sowohl im Hinblick auf Umsatz als auch Beschäftigtenzahl führend. Darüber hinaus spielt Glas angesichts seiner hohen Recyclingfähigkeit im Rahmen einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft eine relevante Rolle.

Die Branche umfasst die Herstellung und Verarbeitung von Glasmaterialien, sei es als Endprodukt oder als Ausgangsprodukt für eine weitere Verarbeitung innerhalb einer Wertschöpfungskette. Dabei lassen sich folgende fünf Hauptgruppen unterscheiden: Die Herstellung von Flachglas als Basisglas für verschiedene Anwendungen; die Veredelung und Bearbeitung von Flachglas, beispielsweise als Fenster oder Solarglas; die Herstellung von Hohlglas beispielsweise für Flaschen, Behälter und Trinkgläser; die Herstellung von Glasfasern und Waren daraus wie Glaswolle oder Glasfaserkabel und die Herstellung von Spezialglas und technischem Glas, beispielsweise für Glaskeramik-Kochfeldern oder Displays.

Eine Chance für die Glasindustrie im Kontext der Energiewende besteht in der erhöhten Nachfrage nach umweltschonenden und energieeffizienten Produkten. Ein Treiber kann hier die Erhöhung der Sanierungsrate und die Steigerung der Wärmeeffizienz im Gebäudesektor werden, denn sie führen zu einem erhöhten Bedarf von Produkten wie beispielsweise Wärmedämm-Verglasungen und Glaswolle für Gebäudedämmungen. Weiterer Bedarf besteht bei Materialien für erneuerbare Energieanlagen wie Glasfasern zur Verstärkung von Flügeln von Windkraftanlagen oder Spezialglas für Solaranlagen. Zusätzlich wird Flachglas zukünftig höhere Anforderungen erfüllen müssen, so dass in Deutschland produziertes Qualitätsglas verstärkt zum Einsatz kommen kann. Große Bedeutung hat auch die Glasfasertechnologie für die Realisierung leistungsfähiger Kommunikationsnetze.

Beschäftigte: In der deutschen Glasindustrie arbeiteten Im Jahr 2018 rund 56.000 Beschäftigte. Das ist die Höchste Anzahl an Beschäftigten in den letzten zehn Jahren.

Anzahl der Unternehmen: Die Branche zählte im Jahr 2018 rund 400 Betriebe in Deutschland.

Durchschnittliche Betriebsgröße: Mit 134 Beschäftigten pro Betrieb lag die Glasindustrie im Jahr 2012 genau im Durchschnitt des verarbeitenden Gewerbes. Wenigen größeren Betrieben steht eine Vielzahl von Betrieben mit bis zu 250 Beschäftigten gegenüber.

Gesamtumsatz: Der Gesamtumsatz der deutschen Glasindustrie lag im Jahr 2018 bei rund 9,88 Milliarden Euro.

Gesamtenergieverbrauch: Der Gesamtenergieverbrauch der deutschen Glasindustrie betrug im Jahr 2015 18,53 TWh/a.

CO2-Emissionen: Rund 3,8 Millionen t CO2 Emissionen gingen im Jahr 2016 auf das Konto der Glasherstellung in Deutschland (plus 1,2 Prozent gegenüber 2015). Rechnet man die Herstellung von Glas- und Mineralfasern dazu, lag der CO2-Ausstoß der Branche in 2016 bei rund 4,2 Mio. t CO2, ein Höchststand seit Beginn des Emissionshandels im Jahr 2005.

Energieintensität: Die Glasindustrie gilt als energieintensiv. Der Energiekostenanteil der Branche lag im Jahr 2011 bei 8,6 Prozent. Differenziert nach Sparten lag der Energiekostenanteil bei der Herstellung von Hohlglas mit 14,9 Prozent am höchsten, gefolgt von der Herstellung von Flachglas mit 13,9 Prozent.

Ziele der Branche

Die Branche steht grundsätzlich zu ihrer Verantwortung im Umwelt- und Klimaschutz und beteiligte sich in den vergangenen Jahren an freiwilligen Initiativen zur Senkung der Emissionen sowie der Energieeffizienz. Der Bundesverband Glasindustrie (BV Glas) plädiert für einen Ausbau der Kreislaufwirtschaft, vor allem im Verpackungsbereich und verweist hierbei auf die bis zu 99 prozentige Recyclingfähigkeit von Glas.

Absehbare Schwierigkeiten/Konflikte

Die deutsche Glasindustrie sieht sich einem zunehmenden Wettbewerb aus Ländern mit niedrigeren Löhnen und Energiekosten ausgesetzt. Aufgrund hoher Investitionssummen und Investitionszyklen infolge der langen Lebensdauer der Schmelzwannen (ca. 12 bis 15 Jahre), lassen sich neue, oder gar disruptive Technologien im Bereich der besonders energieintensiven Glasschmelze nur schwer durchsetzen. Die größte Herausforderung beim Einsatz von CO2-neutralen Technologien zur Glasherstellung liegt allerdings vor allem in den hohen Stromkosten oder den hohen Bereitstellungskosten von regenerativen Wasserstoff bzw. biogenen Gasen. Zudem ist insbesondere der Schmelzprozess auf eine unterbrechungsfreie und sichere Energiezufuhr angewiesen. Teils bestehen auch Zielkonflikte zwischen Energieeffizienzmaßnahmen und den geforderten Produkt- und Prozesseigenschaften. So werden beispielsweise die Qualitätsanforderungen von Fensterglas oder Autoglas durch die maximal erlaubte Anzahl an Lufteinschlüssen sehr hoch angesetzt, was gleichzeitig zu einem erhöhten Energieaufwand im Schmelzprozess führt. Die hohen Qualitätsanforderungen begrenzen die Einsatzfähigkeit von recyceltem Glas (Glasscherben) zur Herstellung bestimmter hochwertiger Gläser. Allerdings können diese Altglasscherben für weniger hochwertige Gläser problemlos verwendet werden (beispielsweise zur Herstellung von Glaswolle oder Schaumglas).

Lösungsansätze

Energieeinsparungen lassen sich insbesondere durch technische Verbesserungen der Schmelzwannen erzielen. Eine Analyse von Energieeffizienzpotenzialen in der Glasindustrie zeigt vor allem im Bereich der Glasschmelze Einsparmöglichkeiten auf, beispielsweise durch die Installation von Gemenge- bzw. Scherbenvorwärmern in der Behälterglasindustrie, durch innovative Heiztechniken wie Oxy-fuel oder durch eine Abwärmenutzung wie mittels Dampfturbinen. Der nächste Schritt kann der verstärkte Einsatz von elektrischer Energie oder der Wechsel auf eine Befeuerung mit biogenen oder synthetischen Gasen bzw. Wasserstoff sein.

 

Status Quo und Perspektiven

In der Glasindustrie wird Energie vor allem in Form von Prozesswärme benötigt. Mit 13,51 TWh/a beziehungsweise 73 Prozent hatte Gas den größten Anteil am Gesamtenergieverbrauch der deutschen Glasindustrie im Jahr 2015. Der Anteil des Stroms betrug rund 22 Prozent (3,99 TWh/a), der von Heizöl bei rund 4 Prozent (0,77 TWh/a). Je nach Glasart und Produktionsverfahren entfällt beim Herstellungsprozess von Glas bis zu 85 Prozent des Energiebedarfs auf den Schmelzprozess, der Temperaturen von bis zu über 1500 °C benötigt. Besonders viel Energie benötigt die Herstellung von Hohlglas (44 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs) sowie die Herstellung und Verarbeitung von Flachglas (40 Prozent).

6.784 kt/a an verkaufsfähigem Glas wurden in Deutschland in 2015 produziert. Für die Glasherstellung genötigt man Sand, Soda und Kalk-Rohstoffe, die in großen Mengen in der Natur vorkommen. Vor allem für die Herstellung von Behälterglas wird in großen Umfang Altglas in Form von Scherben eingesetzt, in vielen Werken mit einem Anteil von 65 bis 90 Prozent. 

Perspektivisch

Zukünftig wird es darum gehen, den CO2-Fußabdruck und die Effizienz der Glasherstellung in allen Bereichen noch weiter zu verbessern, insbesondere bei dem sehr energieintensiven Schmelzprozess. Fast ein Drittel der CO2-Emissionen werden prozessbedingt durch die Zersetzung von Soda verursacht, hier werden noch klimaschonende Alternativen gesucht. Über eine noch sortenreinere Trennung und Aufarbeitung von Altglas kann die Recyclingquote weiter erhöht werden. Entwicklungsbedarf besteht hier vor allem bei der Herstellung von qualitativ hochwertigem Flachglas mit einem erhöhten Anteil von Altglas.

Unternehmen der Branche und der Bundesverband Glasindustrie e.V. (BV Glas) engagieren sich seit Jahren in diversen Initiativen auf Bundes- und Landesebene für mehr Energieeffizienz und Klimaschutz. So arbeitet der BV Glas seit 2014 in der bundesweiten Initiative Energieeffizienz-Netzwerke mit und engagiert sich in der branchenübergreifenden Initiative „Wirtschaft macht Klimaschutz“. Auf regionaler Ebene ist der BV Glas unter anderem in der Klimaschutzinitiative „IN4climate.NRW“ in Nordrhein-Westfalen aktiv. 2020 haben sich Europäische Behälterglashersteller zusammengeschlossen, um in Deutschland die weltweit erste große Hybrid-Oxyfuel-Schmelzwanne zu bauen. Des Weiteren hat der BV Glas zusammen mit dem Gas- und Wärme-Institut Essen das Forschungsprojekt HyGlass zum Einsatz von Wasserstoff in der Glasindustrie initiiert.

Leuchtturmprojekte sind ein Baustein zum Gelingen der Energiewende der Branche

Mit dem Projekt „Leuchttürme CO2-Einsparung in der Industrie“ initiiert die dena gemeinsam mit dem Bundesverband Glasindustrie e.V. (BV Glas) Modellvorhaben in mehreren Unternehmen der Glasbranche. Dabei setzen die Leuchtturmprojekte auf bereits jetzt machbare Lösungen mit marktgängigen Technologien. Gemeinsames Ziel ist es, Erfahrungen aus der Umsetzungspraxis zu sammeln um gangbare Wegen aufzuzeigen sowie mitzuhelfen, staatliche Regeln weiterzuentwickeln. Das schafft Entscheidungssicherheit und soll weitere Unternehmen motivieren, wirtschaftliche Potenziale zur Energieeffizienz- und Emissionsminderung zu erschließen.

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