Wie viel Wärme hält Glas aus?

Wie viel Hitze hält Glas wirklich aus? Ein Blick auf die Hitzebeständigkeit verschiedener Glassorten

Glas ist allgegenwärtig in unserem Alltag. Vom Fenster über das Trinkglas bis hin zum Kochfeld – wir begegnen ihm ständig. Doch wie robust ist dieses Material wirklich, wenn es um Hitze geht? Die Antwort ist komplexer als man denkt, denn die Hitzebeständigkeit von Glas variiert stark je nach Zusammensetzung und Herstellungsprozess.

Die Krux mit dem Temperaturunterschied

Das Hauptproblem bei Glas und Hitze ist der Temperaturunterschied (Temperaturschock). Wenn Glas ungleichmäßig erhitzt wird, entstehen Spannungen im Material. Diese Spannungen können dazu führen, dass das Glas reißt oder sogar zerspringt. Der Knackpunkt ist also weniger die absolute Temperatur, sondern vielmehr der Unterschied zwischen den heißesten und kältesten Stellen im Glas.

Einfaches Glas und seine Grenzen

Das herkömmliche Fensterglas, auch Einscheibensicherheitsglas genannt, ist in puncto Hitzebeständigkeit eher empfindlich. Es hält Temperaturdifferenzen von etwa 150 Kelvin (entspricht 150 Grad Celsius) stand. Das bedeutet, dass ein plötzlicher Temperaturwechsel von beispielsweise 20 Grad auf der einen Seite und 170 Grad auf der anderen Seite bereits zu Problemen führen kann. Deshalb sollte man Fensterglas beispielsweise nicht direkt mit einem Föhn bearbeiten oder kochendes Wasser darüber gießen.

Gehärtetes Glas für mehr Sicherheit

Um die Hitzebeständigkeit und Stabilität zu erhöhen, wird Glas oft gehärtet. Hier gibt es zwei gängige Verfahren:

• Thermisch gehärtetes Glas (ESG): Dieses Glas wird stark erhitzt und dann schnell abgekühlt. Dadurch entstehen im Inneren Zugspannungen und an der Oberfläche Druckspannungen. Das macht das Glas deutlich widerstandsfähiger gegen mechanische Belastungen und Temperaturunterschiede.
• Chemisch gehärtetes Glas: Bei diesem Verfahren wird das Glas in ein Salzbad getaucht. Durch den Ionenaustausch entstehen ebenfalls Druckspannungen an der Oberfläche. Chemisch gehärtetes Glas ist besonders widerstandsfähig gegen Kratzer und kleine Beschädigungen und bietet eine nochmals höhere Hitzebeständigkeit als thermisch gehärtetes Glas.

Obwohl gehärtetes Glas deutlich robuster ist, hat auch diese Variante Grenzen. Extreme Temperaturunterschiede können auch hier zum Bruch führen.

Borosilikatglas – der Hitzespezialist

Für Anwendungen, bei denen eine hohe Hitzebeständigkeit gefordert ist, kommt oft Borosilikatglas zum Einsatz. Dieses Glas enthält Boroxid, was den Wärmeausdehnungskoeffizienten reduziert. Das bedeutet, dass sich Borosilikatglas bei Erwärmung weniger stark ausdehnt als herkömmliches Glas. Dadurch entstehen geringere Spannungen im Material und die Gefahr von Rissen sinkt deutlich. Borosilikatglas findet man häufig in:

• Laborgeräten: Reagenzgläser, Bechergläser etc.
• Kochgeschirr: Auflaufformen, Messbecher etc.
• Beleuchtung: Lampenkolben

Glaskeramik – die Königsklasse der Hitzebeständigkeit

Die Spitze der Hitzebeständigkeit wird von Glaskeramik erreicht. Dieses Material ist eine Kombination aus Glas und Keramik und vereint die Vorteile beider Materialien. Glaskeramik zeichnet sich durch eine extrem niedrige Wärmeausdehnung aus. Das macht sie nahezu unempfindlich gegenüber Temperaturschocks. Glaskeramik wird häufig in:

• Kochfeldern: Ceranfelder
• Kaminöfen: Sichtscheiben
• Raumfahrt: Hitzeschilde

Fazit: Glas ist nicht gleich Glas

Die Hitzebeständigkeit von Glas ist ein komplexes Thema, das von vielen Faktoren beeinflusst wird. Wer auf der Suche nach hitzebeständigem Glas ist, sollte sich daher genau informieren und die spezifischen Anforderungen seiner Anwendung berücksichtigen. Borosilikatglas und Glaskeramik sind die idealen Werkstoffe für Anwendungen, die extreme Temperaturwechsel erfordern, während gehärtetes Glas eine gute Balance zwischen Widerstandsfähigkeit und Kosten bietet. Und das einfache Fensterglas sollte man lieber vor allzu großer Hitze schützen, um unliebsame Überraschungen zu vermeiden.