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Zimmer in der Jugendherberge Ratzeburg im Naturpark Lauenburgische Seen.

Der Begriff Jugendherberge beschreibt im weiteren Sinne eine preisgünstige, einfache Herberge. Im engeren Sinne bezeichnet er in Deutschland eine Unterkunft des Deutschen Jugendherbergswerks (DJH), in Österreich des Österreichischen Jugendherbergverbands oder -werks und in der Schweiz eine Herberge der Schweizer Jugendherbergen. International ist die englische Bezeichnung Youth Hostel üblich. Jugendherbergsähnliche Einrichtungen, die nicht einem Landesverband des internationalen Jugendherbergsverbandes Hostelling International (HI) angeschlossen sind, werden international als Hostel bezeichnet.

Kommerziell betriebene Unterkünfte, die sich an Rucksackreisende wenden, bezeichnen sich in Deutschland meist als Hostel, Backpacker Hostel oder einfach Backpackers, dürfen sich aber auch Jugendherberge nennen.

Inhaltsverzeichnis

1 Jugendherbergen in Deutschland

1.1 Geschichte
1.2 Nutzergruppen/Altersgrenzen
1.3 Ausstattung
1.4 Qualitätssteigerung
1.5 Pädagogisches Angebot
1.6 Organisation
1.7 Sonderbriefmarke/Gedenkmünze
1.8 Die Marke „Jugendherberge“

2 Youth Hostels
3 Stellung der Jugendherbergen im Verhältnis zu anderen Unterkünften
4 Verwandte Themen
5 Siehe auch
6 Literatur
7 Weblinks
8 Einzelnachweise

Jugendherbergen in Deutschland

Geschichte

Die heutige Richard-Schirrmann-Realschule; hier entstand die erste, provisorische Jugendherberge.
Zimmer der ersten Jugendherberge in der Burg Altena um 1910
Jugendherbergs-Transparent bei einem Massenaufmarsch im Jahr 1933, dem Jahr der Machtübernahme durch die Nationalsozialisten

Jugendherbergen entstanden ab Anfang des 20. Jahrhunderts im Zuge der Jugendbewegung als Unterkünfte für junge Menschen, Jugendgruppen und Schulklassen. Am 26. August 1909 hatte Richard Schirrmann, ein Lehrer an der heutigen Richard-Schirrmann-Schule in Altena, erstmals die Vision einer Jugendherberge.[1] Die Idee wurde von ihm in seiner Schule 1911 realisiert.[2] Dieses Provisorium wurde 1912 durch eine Jugendherberge auf der Burg Altena oberhalb der Stadt ersetzt, die heute als Teil der dortigen Museen im Original zu besichtigen ist.[3] Daneben besteht in unmittelbarer Nähe eine Jugendherberge[4]. 1911 gab es bereits 17 Jugendherbergen, 1921 etwa 1300 und 1928 rund 2200. Sie hatten häufig große Schlafsäle und wenige kleinere Zimmer für die Betreuer.

Dank an Richard Schirrmann aus aller Welt

Mit der reisenden Jugend überschritt die Idee rasch die nationalen Grenzen Deutschlands: Überall auf der Welt entstanden Youth Hostels, die heute unter dem Dach des Weltverbandes Hostelling International mit mehr als 94 nationalen Verbänden aus 90 Ländern und über 4000 Jugendherbergen global zusammengefasst sind. Ideelle Zielsetzung ist unverändert seit fast einem Jahrhundert, neben der Förderung des Jugendreisens, das gemeinsame Eintreten für Frieden und Völkerverständigung durch den interkulturellen Austausch junger Menschen.

In Deutschland waren im Jahr 2015 mehr als 10.200.000 Übernachtungen in Jugendherbergen zu verzeichnen, dies bedeutet ein leichtes Plus zum Vorjahr. Die Mitgliederzahl im DJH stieg auf 2,4 Millionen, vor allem bei den Familienmitgliedschaften. Die Übernachtungen bestanden zu 37 Prozent aus Schulklassen, es folgten Familien mit 21 Prozent und Freizeiten mit 18 Prozent.[5]

Nutzergruppen/Altersgrenzen

Jugendherberge Nürnberg

Zur Nutzung einer Jugendherberge ist die beitragspflichtige Mitgliedschaft im Deutschen Jugendherbergswerk zwingend erforderlich. Im Gegensatz zu Hostels ist ein Gelegenheitsaufenthalt oder eine Spontanübernachtung nur bei gleichzeitigem Eintritt in das DJH möglich.

DJH-Ausweis von 1961 mit (Pflicht-)Stempeln der besuchten Herbergen

Auch heute werden Jugendherbergen noch häufig für Gruppenreisen von Jugendlichen wie zum Beispiel Klassenfahrten in Anspruch genommen. Es gibt aber auch ältere Gäste, viele Eltern bzw. Alleinerziehende mit Kindern, auch Senioren. In größeren Städten nutzen auch Geschäftsleute – beispielsweise Messebesucher – das Angebot der Jugendherbergen. Gründe dafür sind die günstigen Übernachtungspreise im Vergleich zum Hotel, aber auch der nähere Kontakt zu anderen Gästen und ein geselliger Umgang unter den Gästen. In den meisten Jugendherbergen gibt es daher heute auch kleinere so genannte „Familienzimmer“; einige Jugendherbergen haben die großen Schlafräume ganz abgeschafft. Viele Jugendherbergen stellen sich auch sonst auf ein gemischtes Publikum ein.

Seit dem Jahr 2005 dürfen auch in Bayern ältere Alleinreisende ab 27 Jahren in Jugendherbergen übernachten. Allerdings werden Jugendliche sowie Jugend- und Schülergruppen weiterhin vorrangig berücksichtigt. Der bayerische Landesverband des DJH begründet dies mit der Zweckbindung von Investitionszuschüssen der bayerischen Staatsregierung an den Landesverband. Zudem sei eine „direkte Konkurrenz zum kommerziellen Beherbergungsgewerbe […] aufgrund der direkten und indirekten Subventionen nicht zu vertreten“.

Bei internationalen Hostels ist die Nutzergruppe sowie eine etwaige Altersbeschränkung abhängig von der Art des Hostels und den dort festgelegten Regeln. Ein Teil der Unterkünfte nutzt eine strikte Unter-35-Jahre-Regelung, während andere Hostels die Räume nach dem Alter aufteilen. Eine einheitliche Vereinbarung gibt es nicht.

Ausstattung

Der typische Nesselschlafsack und die Anweisung zum Deckenfalten (um 1975):
„[…] Wie fröhlich ist der Wandersmann, wenn er sein Bett gut bauen kann!“

Jugendherbergen besitzen immer Gemeinschaftseinrichtungen wie Speiseraum, Bistro oder Cafeteria, Sporteinrichtungen, Aufenthaltsräume und ähnliches und werben manchmal mit besonderen Angeboten und Ausstattungen wie Tagungs- und Seminarräumen, einer besonderen Eignung für Familien oder speziellen Kursangeboten (z. B. Erlebnispädagogik, Sprachkurse).

Insbesondere bei den Jugendherbergen im ländlichen Raum befinden sich ein großes Gelände mit Spielplatz, Sportmöglichkeiten (Fußballplatz, Basketballplatz, Tischtennis, Volleyballfeld etc.) und meist auch einem Grill- und Lagerfeuerplatz direkt am Haus, durch Kontakte mit örtlichen Vereinen ergeben sich üblicherweise auch Möglichkeiten, kommunale Sporteinrichtungen zu nutzen.

Ein besonderer Schwerpunkt bei Investitionen in die Gebäude wurde in den letzten Jahrzehnten sowohl in die Schaffung von Zimmern mit geringerer Bettenanzahl als auch im Bereich der Sanitärausstattung gesetzt. Deshalb gibt es inzwischen in vielen Jugendherbergen auch sehr gut ausgestattete Zwei- und Vierbettzimmer mit Dusche und Toilette.

Eine Jugendherberge ist kein Hotel. Die Gäste beziehen ihre Betten selbst und ziehen diese vor der Abreise wieder ab. Handtücher sind in der Regel selbst mitzubringen oder können gegen ein geringes Entgelt gemietet werden. In einigen Häusern gibt es am Tag eine Schließzeit von einigen Stunden, die vor allem für die notwendigen Reinigungsarbeiten der sanitären Räume genutzt wird.

Qualitätssteigerung

Jugendherberge Bad Bergzabern

Seit vielen Jahren und an vielen Orten wird die Qualität von Jugendherbergen verbessert. Viele Jugendherbergen, vor allem in Großstädten, wurden komplett renoviert oder neu gebaut und weisen nun einen hohen Komfort auf. Im Jahr 2016 wurden insgesamt sieben Jugendherbergen komplett modernisiert oder neu eröffnet.

Parallel mit dem Ansteigen des Niveaus wurden auch die Übernachtungskosten angepasst. Im Jahr 2016 liegt der Durchschnittspreis für eine Übernachtung mit Frühstück und Bettwäsche bei 21,50 Euro. Für Kinder gelten ermäßigte Sätze. Eine warme Mahlzeit kostet zwischen 4 und 5 Euro, ein Lunchpaket weniger.[6]

Pädagogisches Angebot

Ein wesentlicher Unterschied zwischen Jugendherbergen und kommerziellen Einrichtungen, wie beispielsweise Hotels, Pensionen oder Campingplätze, liegt in der pädagogischen Ausrichtung von Jugendherbergen als Partner der Jugendarbeit und der Schulen. Neben dem Unterhalt von Gemeinschaftseinrichtungen und -unterkünften unterstützen die Jugendherbergen Lehrer und Jugendgruppenleiter mit Hilfe von Programmangeboten bei der Einübung sozialen Lernens in der Schulklasse beziehungsweise Gruppe. Ferner gibt es ein so genanntes Leiterzimmer, in dem sich die Gruppenleiter und Lehrer treffen können, um gemeinsam Ideen und Konzepte auszutauschen.

An einigen Standorten werden zur Profilierung der Jugendherberge fachliche Schwerpunkte der erlebnis- oder freizeitpädagogischen Jugendarbeit gesetzt, mit Schlagworten wie Umwelt- oder Kulturstudienplätze, Gut-Drauf-Jugendherbergen, Graslöwen-Freizeit- oder Klassenfahrt-Jugendherbergen. Jugendherbergen werden so zu Spiel- und Entfaltungsräumen für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene.

Vor Ort wird die sozialpädagogische Arbeit der Jugendherbergen unterstützt durch Kooperationen mit lokalen Trägern der Jugendhilfe, der freien und verbandlichen Jugendarbeit und der Schulen, sowie durch ehrenamtliche Helfer.

Organisation

In Deutschland sind 466 Jugendherbergen im Deutschen Jugendherbergswerk (DJH), einem gemeinnützigen eingetragenen Verein, organisiert und arbeiten nach einheitlichen Qualitätsstandards. Dieser „Hauptverband“ ist selbst nicht Eigentümer von Jugendherbergen, sondern sorgt für die ideelle Einheit, führt
Zertifizierungsverfahren
durch (z. B. für Studienplätze[7][8]), organisiert den internationalen Austausch mit anderen Jugendherbergsverbänden, schult die Jugendherbergsmitarbeiter in Leitungsfunktionen und übernimmt zentrale Verwaltungsaufgaben für die ebenfalls gemeinnützigen Landesverbände.

Betreiber und meist auch Eigentümer der einzelnen Jugendherbergen sind die 14 Landesverbände des DJH, hinzu kommen eine Reihe freier Träger, oftmals Gemeinden, Städte oder Jugendverbände, die ihre Häuser nach den Bedingungen des DJH als Jugendherberge zur Verfügung stellen.

Sonderbriefmarke/Gedenkmünze

Mit einer 55-Cent-Briefmarke ‚100 Jahre Jugendherbergen‘ und einer 10-Euro-Silber-Gedenkmünze (Prägestätte Karlsruhe, Gewicht 18 Gramm) würdigte die Bundesrepublik Deutschland das Jubiläum des DJH. Erstausgabetag war der 13. August 2009.

Die Marke „Jugendherberge“

Der Schutz des Begriffs „Jugendherberge“ als Wortmarke des Deutschen Jugendherbergswerks (DJH) war jahrelang umstritten. Das DJH hatte die Marke im Jahr 1998 eintragen lassen.

So hat das Oberlandesgericht München im April 2005 einem Unterlassungsanspruch des DJH gegen einen Münchener Hostelier Recht gegeben. Dieser hatte Werbung im Internet mit dem Wort „Jugendherberge“ betrieben. Die Richter waren der Auffassung, dieses Verhalten sei nach dem Markenrecht sittenwidrig, irreführend und fange Kunden ab (AZ. 29 U 5753/04).[9]

Nach fünf Jahren Rechtsstreit zwischen dem Kläger A&O Hotels and Hostels und dem DJH ordnete das Bundespatentgericht (Az.: 25 W(pat) 8/06) im Januar 2009 an, die Marke „Jugendherberge“ zu löschen.[10] Hiergegen hat das DJH Beschwerde beim Bundesgerichtshof eingereicht, so dass der Name zunächst weiter geschützt blieb und der Rechtsstreit in eine neue Runde ging.[11]
Mit einem Beschluss vom BGH vom 17. September 2009 wurde die Beschwerde des DJH abgelehnt. Die Marke Jugendherberge ist damit endgültig gelöscht.[12]

Das DJH berief sich darauf, die Bezeichnung in die deutsche Sprache eingeführt zu haben und den Begriff nur für die eigenen Unterkünfte verwenden zu wollen, die hohen Qualitätsanforderungen entsprechen.[13] Der Kläger war der Meinung, dass der Begriff ein allgemein beschreibender Teil der deutschen Sprache geworden ist. Insbesondere ergebe die Suche im Wörterbuch für den englischen Begriff „youth hostel“ stets die Übersetzung „Jugendherberge“, so dass private Anbieter benachteiligt seien.

Neue Jugendherbergen in Deutschland. Die Jugendherberge Leutesdorf am Rhein ist ein ehemaliges Kloster und wurde 2015 zur Jugendherberge umgebaut. Jugendherberge Dortmund – 2015 komplett modernisiert. Die Jugendherberge Leer wurde im Mai 2012 als Integrationsbetrieb nach Komplettsanierung wieder eröffnet.

Youth Hostels

Raum eines japanischen Youth Hostels

Youth Hostel ist die englischsprachige Bezeichnung für Jugendherberge. Daher bezeichnet das Wort in englischsprachigen Ländern wie Neuseeland, Australien, Großbritannien oder Südafrika Herbergen des jeweiligen Jugendherbergsverbandes. Die 21 Youth Hostels in der Republik Irland firmieren unter dem gälischen Namen An Óige („Jugend“).

Stellung der Jugendherbergen im Verhältnis zu anderen Unterkünften

Jugendherbergen werden als gemeinnützig anerkannt und müssen weder Körperschaftssteuer noch Gewerbesteuern zahlen. Auch im Umsatzsteuergesetz werden sie von der Steuer ausgenommen, da sie als freie Träger der Jugendhilfe öffentliche Aufgaben wahrnehmen.

Da sich die Häuser des Deutschen Jugendherbergswerks nur noch wenig von denen ähnlicher, privater Unternehmen unterscheiden und die Preise gelegentlich sogar höher liegen als bei privatwirtschaftlich geführten Beherbergungsbetrieben, gibt es vielfach Kritik an ihrer bevorzugten Stellung. Dies gilt besonders, seit sich um die Jahrtausendwende viele neue Jugendunterkünfte (Hostels) in Deutschland etabliert haben.

Gleichzeitig verhalten sich die Jugendherbergen des Deutschen Jugendherbergswerkes immer stärker marktorientiert. So sind viele Jugendherbergen auf kommerziellen Plattformen buchbar und ähnliche Produkte werden über andere Vertriebswege angeboten. Mit dieser Begründung greift die gewerbliche Konkurrenz immer stärker die (steuerlichen) Privilegien des DJH an, unter anderem auch durch eine Beschwerde bei der EU-Kommission wegen unzulässiger Beihilfen.[14]

Verwandte Themen

Gastgeberdienste sind preisliche Alternativen zu Jugendherbergen
Hostels sind preisgünstige, sehr einfache Unterkünfte
Jugendburgen sind alternative Unterkünfte für Pfadfinder und andere Jugendbewegte.
Kinder- und Jugenderholungszentren (KiEZ) sind preisgünstige Unterkünfte speziell für Kinder- und Jugendgruppen

Siehe auch

Jugendherbergen in Österreich
Schweizer Jugendherbergen
Liste der Jugendherbergen in der DDR

Literatur

Eva Kraus: Das Deutsche Jugendherbergswerk 1909–1933. Programm – Personen – Gleichschaltung. Berlin 2013, ISBN 978-3-86386-488-0.
Jürgen Reulecke, Barbara Stambolis (Hrsg.): 100 Jahre Jugendherbergen 1909–2009. Anfänge – Wandlungen – Rück- und Ausblicke. Klartext Verlag, Essen 2009, ISBN 978-3-89861-990-5.[15]
Reyk Seela: Mythos Jugendherberge: das Jugendherbergswerk in Thüringen – ein historischer Abriss. Festschrift zum 20. Jubiläum der Wiedergründung des DJH-Landesverbandes Thüringen. Bussert & Stadeler, Jena / Plauen / Quedlinburg 2011, ISBN 978-3-942115-12-4.
Eberhard Harms: Jugendherbergen von 1945 bis 1955, 10 Jahre Wandel, Kontinuität und Wiederaufbau, Sutton. Erfurt 2005, ISBN 978-3-89702-744-2.
Beatrice Härig: Selfie mit Ritterrüstung. Jugendherbergen im 21. Jahrhundert. in: Monumente Magazin Juni 2018, S. 66–73

Weblinks

 Commons: Jugendherbergen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Jugendherberge – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Literatur zum Thema Jugendherberge im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
Eva Kraus: Jugendherbergen In: Historisches Lexikon Bayerns (24. Juni 2013)
BGH Beschluss zur Marke Jugendherberge
Jugendherbergen des DJH in Deutschland
Jugendherbergen in Österreich – Österreichischer Jugendherbergsverband
Schweizer Jugendherbergen
Internationaler Jugendherbergsverband

Einzelnachweise

↑ focus.de: Der Charme von Stockbetten

↑ Kölner Stadt-Anzeiger vom 9. März 1921

↑ http://www.dw-world.de/dw/article/0,,3967713,00.html

↑ https://www.jugendherberge.de/jugendherbergen/altena-burg-343/portraet/

↑ DJH-Jahresbericht

↑ www.jugendherberge.de (Memento des Originals vom 17. März 2011 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jugendherberge.de

↑ Profil: Umwelt-Jugendherbergen

↑ Profil: Kultur-Jugendherbergen

↑ Meta-Tags – Jugendherberge

↑ Jugendherberge für alle@1@2Vorlage:Toter Link/archiv.sueddeutsche.de (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., Süddeutsche Zeitung, 29. Januar 2009.

↑ Bundesgerichtshof soll Streit um Marke «Jugendherberge» klären, beck-aktuell-Redaktion (Verlag C. H. Beck) 10. Februar 2009.

↑ Löschungsverfahren Jugendherberge@1@2Vorlage:Toter Link/www.100-jahre-sind-genug.de (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (MS Word; 128 kB), Rechtsanwalt Stelzner, 10. August 2009.

↑ Die Marke „Jugendherberge“ auf www.jugendherberge.de (Memento des Originals vom 21. Februar 2009 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jugendherberge.de

↑ www.welt.de: Berlin für Subventionierung von Jugendherbergen, abgerufen 22. Oktober 2014

↑ Vgl. Ulrich Linse: Rezension zu: Reulecke, Jürgen; Stambolis, Barbara (Hrsg.): 100 Jahre Jugendherbergen 1909–2009. Anfänge – Wandlungen – Rück- und Ausblicke. Essen 2009. In: H-Soz-u-Kult, 22. Dezember 2009.

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4162836-6 (OGND, AKS)

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Kategorien: Unternehmensart (Beherbergung)JugendherbergeJugend und FreizeitVersteckte Kategorien: Wikipedia:Defekte Weblinks/Ungeprüfte Archivlinks 2019-04Wikipedia:Weblink offline IABotWikipedia:Defekte Weblinks/Ungeprüfte Botmarkierungen 2018-04

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Digitaldruck (oder kurz „Digidruck“, im internationalen Sprachgebrauch auch Direct Digital Printing (DDP) oder Computer-to-Print) bezeichnet eine Gruppe von Druckverfahren, bei denen das Druckbild direkt aus einer Datei oder einem Datenstrom von einem Computer in eine Druckmaschine übertragen wird, ohne dass eine statische Druckform benutzt wird. Die am weitesten verbreiteten Verfahren sind die Elektrofotografie, z. B. der Laserdruck, und der Tintenstrahldruck. Der Digitaldruck ergänzt die klassischen Druckverfahren wie Offsetdruck, Tiefdruck, Flexodruck oder Siebdruck in all ihren Anwendungsbereichen dort, wo die gewünschte niedrige Auflagenhöhe bis hinunter zum Unikat (Auflage 1) nicht mehr wirtschaftlich gedruckt werden könnte, und eröffnet mit seiner dynamischen Druckbilderzeugung die Möglichkeit zu verschiedenen Arten des Customizing, z. B. Personalisierung und Individualisierung zu einem günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis. Seit Anfang der 2000er Jahre erreichen die Elektrofotografie- und Tintenstrahldruckverfahren Druckgeschwindigkeiten, die für den bebilderten Non-stop-Produktionsdruck bei offsetähnlicher Druckqualität nutzbar sind.

Inhaltsverzeichnis

1 Gemeinsamkeiten der digitalen Druckverfahren

1.1 Verfahrensübergreifende technische Merkmale
1.2 Verfahrensübergreifende Anwendungsgebiete

1.2.1 Grafischer Digitaldruck
1.2.2 Funktionaler Digitaldruck
1.2.3 Industrieller Digitaldruck

2 Unterscheidungsmerkmale der digitalen Druckverfahren und daraus resultierende Anwendungsgebiete

2.1 Prozesskomponente Medium: Bedruckstoffe und Objektoberflächen

2.1.1 Konfektionierung der Medien
2.1.2 Flexibilität und Oberflächenform
2.1.3 Bogenformat, Rollen- bzw. Maschinenbreite
2.1.4 Bedruckbarkeit

2.2 Prozesskomponente Druckfarbe

2.2.1 Toner
2.2.2 Tinte
2.2.3 Wachs- und Harzfarbe
2.2.4 Farbkupplerreaktion

2.3 Prozesskomponente Druckeinheit(en)

2.3.1 Druckbildübertragung auf den Bedruckstoff
2.3.2 Seitenbedruckung
2.3.3 Mehrfarbiger Druckvorgang

2.4 Prozesskomponente Software zur Arbeitsvorbereitung und Datenaufbereitung

2.4.1 Nutzungsregime: Funktionalität vs. Auslastung
2.4.2 Workflow-Konzept
2.4.3 Druckauflösung vs. Produktivität
2.4.4 Customizing
2.4.5 Automatisches Ausschießen

2.5 Kombination mit anderen Druckverfahren oder Prozessen

2.5.1 Digitale und konventionelle Druckprozesse zeitlich und räumlich getrennt
2.5.2 Prozessintegrierter Digitaldruck

3 Abgrenzung des Digitaldrucks zu anderen Verfahren oder Szenarien

3.1 „Computer-to-…“
3.2 Kopierer und Multifunktionssysteme
3.3 3D-Druck

4 Wachstumsprognose für den Digitaldruck
5 Verlegerische Alternativen
6 Richtlinien, Standards und Qualitätszertifikate

6.1 Richtlinien

6.1.1 Systemprüfung Digitaldruck
6.1.2 Arbeitsblätter der Berufsgenossenschaft ETEM

6.2 Standards

6.2.1 Verfahrensübergreifend
6.2.2 Medien und Druckfarben
6.2.3 VDP, Customizing
6.2.4 Energieverbrauch entsprechend dem Nutzungsregime

6.3 Qualitätszertifikate

7 Aus- und Weiterbildung

7.1 Deutschland
7.2 Schweiz
7.3 Österreich

8 Messen und Veranstaltungen
9 Siehe auch
10 Einzelnachweise

Gemeinsamkeiten der digitalen Druckverfahren

Verfahrensübergreifende technische Merkmale

Anders als bei den klassischen Druckverfahren wird bei den Digitaldruckverfahren keine statische, d. h. unveränderliche Druckform benötigt. Stattdessen wird dynamisch für jeden einzelnen Druckvorgang eine Bildpunktadressierung innerhalb des Druckformats generiert, so dass bei Bedarf jedes Druckexemplar ein anderes Druckbild aufweisen kann. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise die Einzelseiten von Büchern und Broschüren bereits in ihrer numerischen Reihenfolge drucken und zusammentragen, ohne nach einem für Falzbogen typischen Mehr-Seiten-Schema ausschießen zu müssen. Da keine Druckform im eigentlichen Sinne existiert und somit das Druckbild – zumindest bei den direkt auf den Bedruckstoff druckenden Verfahren – mit geringem mechanischem Druck bzw. sogar kontaktlos (Tintenstrahldruck) übertragen wird, werden die digitalen Druckverfahren auch unter dem Begriff NIP (Non Impact Printing) zusammengefasst. Bei den indirekt druckenden Verfahren, die wie der Offsetdruck einen Zwischenträger (Gummituchzylinder oder Gummilaufband) benutzen, der die Farbe auf den Bedruckstoff überträgt, ist je nach Farbkonsistenz dennoch eine mehr oder weniger hohe Druckspannung nötig. Die für bestimmte Anwendungen nach wie vor unverzichtbaren Nadeldrucker üben ebenfalls einen mechanischen Druck aus, und zwar nach dem Prinzip Schreibmaschine von hinten auf ein Farbband.

Verfahrensübergreifende Anwendungsgebiete

Pauschal lassen sich die verschiedenen digitalen Druckverfahren zunächst drei großen Anwendungsgebieten zuordnen, in denen sie die konventionellen Druckverfahren ergänzen oder ersetzen:

Grafischer Digitaldruck

Baugerüstverhüllung, zusammengenäht aus im Großformat-Tintenstrahldruck bedruckten Stoffbahnen

Dieser Bereich umfasst alle Anwendungen, in denen Seitendokumente und andere typografisch gestaltete Dateien mit Pixelbildern, Vektorgrafiken und Text gedruckt werden:

Desktop- und Netzwerkdruck in Büros und Unternehmen
Transaktionsdruck und Transpromo in Hausdruckereien von Behörden, Finanzinstituten und Unternehmen
Zeitungs-, Fach- und Publikumszeitschriftendruck in gewerblichen Druckdienstleistungsbetrieben und Verlagsdruckereien
Außen- und Innenwerbungsdruck (Plakate, Schilder, Paneele, Messestände) – als Ergänzung der konventionellen Verfahren Offset- und Siebdruck in gewerblichen Druckdienstleistungsbetrieben
fotorealistische Bildwiedergaben (Fotobücher und -kalender, Poster und Kunstreproduktionen) – als Ergänzung des konventionellen Offsetdrucks in gewerblichen Druckdienstleistungsbetrieben
„digitaler Verpackungsdruck“, vor allem Faltschachteln und Folienbeutel sowie Etiketten – als Ergänzung der konventionellen Massendruckverfahren Offset-, Flexo- und Tiefdruck in spezialisierten Verpackungsdruckereien

Funktionaler Digitaldruck

In diesem Bereich dient das digitale Druckbild nicht der visuellen Kommunikation des Inhalts, sondern es erfüllt rein technische Aufgaben.

gedruckte organische Elektronik, z. B. OLED, leitfähige Antennen für Transponder und MICR-Eindrucke – als Alternative zum Siebdruck
Funktionslackierungen – als Alternative zu verschiedenen Veredelungstechnologien – mit lackartigen farblosen Tonern oder Tinten, die z. B. das Druckbild schützen oder die Gleitfähigkeit des Druckprodukts erhöhen oder verringern oder die unbeschadete Benetzbarkeit des Druckbildes mit Wasser oder Schweiß ermöglichen.

Industrieller Digitaldruck

Balken mit redundant überlappenden Düsenarrays für den Tintenstrahldruck von 2,10 m breiten Dekorbahnen, Tapeten und Furnieren Im Sublimations- und Inkjet-Verfahren mit demselben Dekor bedruckte Gegenstände und Stoffe, wobei die bestickte Serviette die Farbvorlage war

Wie schon einige konventionellen Druckverfahren kann auch der Digitaldruck in die industrielle Fertigung von Gütern und Bauteilen aller Art integriert werden.

Bedruckung von geformten Objekten und Hohlkörpern im Tintenstrahldruck – als Alternative zum Sieb- und Tampondruck
Dekordruck (Tapeten, Furniere) im Tintenstrahldruck – als Ergänzung zum Tief- und Flexodruck
Textildruck (sowohl Bedruckung von Stoffbahnen als auch einzelnen Bekleidungsstücken) im Tintenstrahl- und Thermosublimationsdruck – als Alternative zum Sieb- und Flexodruck
Druckformherstellung für andere Druckverfahren: Tintenstrahlbedruckung mit den farbführenden Kopierschichtpartien auf Offsetdruckplatten (Computer-to-Plate-Positivbebilderung)[1] und mit den deckenden Schablonenpartien auf Siebgewebe (Computer-to-Screen)[2]

Bei eher handwerklichen Aufgaben, z. B. in den Bereichen Fahrzeugdekoration und Innenarchitektur, werden Objektflächen direkt bedruckt, u. a. in den Verfahren Digital Airbrush[3] und Frescografie[4].

Unterscheidungsmerkmale der digitalen Druckverfahren und daraus resultierende Anwendungsgebiete

Die Spezifizierung der verschiedenen digitalen Druckverfahren erfolgt nach technischen Kriterien, aus denen typische Anwendungsgebiete resultieren. Zur sinnvollen systematischen Unterscheidung bietet sich die Kategorisierung nach den Prozesskomponenten an, weil danach in der Praxis kundenseitig die Auswahl des Druckverfahrens und dienstleisterseitig die Investition in bestimmte Verfahrensgruppen erfolgt.

Prozesskomponente Medium: Bedruckstoffe und Objektoberflächen

Konfektionierung der Medien

Anlieferung als Rollenware für den digitalen Rollendruck:
für Bedruckung Rolle-zu-Rolle (reel-to-reel), d. h. die bedruckte Bahn wird wiederaufgewickelt, wobei die Wiederaufrollung (winder) arbeitsorganisatorisch als Puffer fungiert
für Bedruckung Rolle-zu-Bogen (reel-to-sheet), d. h. die bedruckte Bahn wird in Einzelexemplare geschnitten, um diese auf einem Bogenstapel abzulegen
für Bedruckung Bahnrolle-zu-Exemplarrolle (aufgewickelte Exemplare im großformatigen Großformatdruck)
für Bedruckung und Inline-Weiterverarbeitung Rolle-zu-Endprodukt (reel-to-product)
Anlieferung als Bogenware für den digitalen Bogendruck:
für Bedruckung Stapel-zu-Stapel (pile-to-pile)
für Bedruckung und Inline-Weiterverarbeitung Bogen-zu-Endprodukt (sheet-to-product)
Anlieferung als zickzackgefaltete Materialbahn mit abtrennbarer Traktor-Randperforation für die digitale Bedruckung Endlosstapel-zu-Endlosstapel (continuous stationary); vorwiegend für Formularsätze mit Selbstdurchschreibefunktion und Haftetiketten

Flexibilität und Oberflächenform

Farbmanagement-Messtafeln für die identische Farbwiedergabe auf Tintenstrahldruckmedien; v.o.n.u.: Textil, Keramik, Papier, Perlglanzfolie, rückseitig bedruckte transparente PVC-Folie und weiße PVC-Folie Siebartig texturierte Oberfläche einer PVC-Folie, im Inkjet-Verfahren bedruckt
digitale Bedruckung flexibler Materialien:
Papier, Folien und Textilbahnen
Kuverts und Packstoffe (inkl. Wellpappe)
digitale Direktbedruckung starrer Objekte:
flache Oberflächen (dabei können mit Printtexturen auch Materialanmutungen wie Stein, Leder, Holz und Textilien simuliert werden)
Plastikkarten und Datenträger (CDs, DVDs)
Fenster- und Vitrinenglas, Schilder und Paneele aus Kunststoff, Metall und Holz
Keramik (Fliesen, Kacheln)
Warendisplays, Transport- und Versandverpackungen (meistens aus Wellpappe)
straff eingespannte Textilien (T-Shirts, Kleider)
gewölbte Oberflächen
Körperdruck
Behältnisse, Verschlüsse, Gläser, Tassen und sonstige Hohlkörper
Gebrauchs- und Werbeartikel aller Art
Sportartikel (Bälle, Schläger, Helme) und Spielzeug
drehbar fixierte Bekleidungsstücke (Schirmmützen, Schuhe)
Komponentendruck
Armaturenbretter, Ziffernblätter
mit Piktogrammen und Text beschriftete Bedienelemente, z. B. Computer-Tastaturen
digitale Direktbedruckung von Wänden unter Verwendung portabler Druckgestelle, in denen ein Druckkopf bei zeilenweisem Vorschub hin und her fährt

Bogenformat, Rollen- bzw. Maschinenbreite

Digitaler Bücherdruck auf einer Inkjet-Rollendruckmaschine; oben: Schlitzen der bedruckten Bahn in Stränge; Mitte: Sammeln der aus den Strängen quergeschnittenen Einzelseiten zu Buchblöcken; unten: Hilfsbeleimung an der Blockvorderseite
digitaler Bogendruck in den Formaten A4, A3, A3+ und B3:
im Desktop-, Büro- und Netzwerkdruck
im Broschürendruck (oft mit Inline-Verarbeitung mittels Sorter, Heft- oder Bindeeinrichtung)
digitaler Bogendruck in den Formaten B2 und B1 (entspricht ungefähr dem Druckmaschinenformat 3b):
für hochqualitative Produkte
Fotobücher und Fotokalender, Bildbände und Illustrierte
farbverbindliche Prüfdrucke
Vorabexemplare, Muster- und Modellunikate (Mock-ups)
Hybrid- und Komplementärdrucke im Poster-, Publikations- und Verpackungsdruck
für layoutverbindliche Prüfdrucke
digitaler Schmalbahndruck:
für Transaktions- und Formulardruck
für flexible Verpackungen und Etiketten (Haft-, Nassklebe- und In-Mould-Etiketten)
digitaler Normalbahndruck:
für den Zeitschriften- und Zeitungsdruck
für den Bücherdruck mit geschlitzten Strängen (Umschläge werden oft separat gedruckt)
Großformatdruck (Large/Wide Format Printing, LFP, WFP) bis zu 5 m Bahnbreite:
für Poster, Kunstdrucke und Plakate, auch auf Leinen (Canvas)
für Fahnen, Textil- und PVC-Banner, netzartigen Geweben (Mesh), Gerüstverhüllungen und Ballonhüllen
für Groß- und endlose Rapportdekore (Furniere, Tapeten)
für Translights – in Film- und TV-Studios verwendete Hintergründe, die meist durch Fenster betrachtete Stadt- und Straßenkulissen darstellen und mit Be- und Durchleuchtungseffekten die Tages- oder Jahreszeiten simulieren
digitaler Direktdruck auf Objekte je nach deren Größenordnung (siehe digitale Direktbedruckung starrer Objekte), in der Regel im Tintenstrahldruckverfahren

Bedruckbarkeit

Nicht alle Bedruckstoffe lassen sich in allen Digitaldruckverfahren problemlos bedrucken. Die Bedruckbarkeit des Mediums hängt einerseits von seinen Oberflächeneigenschaften und andererseits vom Druckverfahren und der dabei verwendbaren Druckfarbe ab. Grundsätzlich kommt es darauf an, dass die Druckfarbe gut auf der Oberfläche haftet, also weder abgestoßen noch komplett aufgesogen wird, und das Papier kaum Staubpartikel freisetzt, die die Fotoleitertrommeln und Tintenstrahldüsen verschmutzen.

Oftmals zertifizieren oder empfehlen deshalb die Drucksystemanbieter konkrete Papierprodukte. Das ist vor allem bei Tintenstrahldruckmedien der Fall, wenn der Papierhersteller eine notwendige Konditionierung der Papieroberfläche durchführt, indem er einen sogenannten Primer, also eine Haftgrundierung aufbringt. Um von den entsprechend teureren Medien unabhängig zu sein und außerdem das Bedruckstoffspektrum deutlich zu erweitern, haben einige Drucksysteme den Primer-Auftrag in den Druckprozess integriert. So trägt die Fujifilm Jet Press den Primer vollflächig vor der ersten Druckeinheit auf, und die hp Web Press hat eine zusätzliche Druckeinheit vorgeschaltet, die auf das Papier rasterpunktgenau einen bonding agent vordruckt; mittlerweile bietet aber auch hp den vollflächigen Auftrag mit einem priming agent.[5]

Großformat-(LFP-)Tintenstrahldrucksystem mit traversierendem Druckkopf, der während des zeilenweisen Druckbildaufbaus die Tinte mit UV-Strahlung härtet

Die Bedruckbarkeit ist möglich

bei staubarmen ungestrichenen Papieren („Naturpapiere“)
mit Toner unproblematisch
mit Tinten oft erst nach Oberflächenkonditionierung
bei matt und glänzend gestrichenen Papieren und Kartons mit geringem Saugvermögen
mit Toner eingeschränkt, meistens gibt es speziell gefertigte Papiere
mit Tinten oft erst nach Oberflächenkonditionierung
mit UV-härtenden Tinten unproblematisch
bei Kunststoff-, Metall-, Glas-, Stein- und Holzoberflächen: mit UV-härtenden Tinten unproblematisch
bei Textilien, Canvas und Kunstfasergeweben: mit UV-härtenden Tinten und Thermosublimationsfarben unproblematisch

Es gibt nur ein einziges Verfahren, dass alle Oberflächen gleichermaßen gut bedrucken kann: die Nanografie. Das liegt an der geringen Größe der Pigmente, die als bereits getrockneter Farbfilm indirekt auf den Bedruckstoff übertragen werden und in jeder mikrorauen Oberflächentopografie haften bleiben.[6]

Prozesskomponente Druckfarbe

Toner

Scan- und duplexfähiges Laserdruckssystem für den A3-Überformat-Bogendruck in CMYK plus Sonderfarben

Toner sind elektrostatisch aufladbare oder magnetisierbarer Farbmittel und verlangen in der Regel eine thermische Fixierung des Druckbildes. Die spezielle Verwendung des Toners erlaubt die Unterscheidung der „Tonerdruckverfahren“.

digitale Druckverfahren mit pulverförmigem Toner:
Elektrofotografie mit Zweikomponententoner (Laserdruck, LED-Druck, einfarbige MICR-Eindrucke von magnetisierbaren alphanumerischen Zeichen in Scheckvordrucke)
Magnetografie mit Einkomponententoner (nur für den einfarbigen Druck geeignet)
Ionografie mit Zweikomponententoner
Elektrofotografie mit flüssigem Dreikomponententoner (pastöser Zweikomponententoner plus Transferflüssigkeit), z. B. sogenannte Electro-Ink für hp-Indigo-Druckmaschinen
Elcografie mit flüssiger elektrolytischer Druckfarbe (nach dem Prinzip der Toner-Koagulation)

Meilensteine: Die Elektrofotografie wurde 1938 von Chester F. Carlson entwickelt und 1942 zum Patent angemeldet. In den Markt wurde sie 1950 durch die Haloid Corp. (ab 1961 Xerox) zunächst als Kopierverfahren eingeführt, ab 1973 verkaufte Canon auch Farbkopier. 1976 darf man vom ersten Digitaldrucker sprechen, dem Laserdrucker IBM 3800. 1993 realisierte der vielseitige israelische Erfinder Benny Landa erstmals den vierfarbigen Digitaldruck mit offsetähnlicher indirekter Druckbildübertragung (Indigo e-Print); durch die Investition in diese Maschine mussten zahlreiche Druckereien hohe Schulden und Verluste hinnehmen, da die heute bekannten Geschäftsmodelle und Vorzüge des Digitaldrucks noch nicht populär waren.[7]

Tinte

Tinten für den Digitaldruck sind dünnflüssig oder als Gel (Canon-Patent) aufgebrachte Druckfarben auf der Basis von Wachs, Wasser oder Lösemitteln, die u. a. Öle, Prepolymere und Latexdispersionen enthalten können. Je nach der Aufbereitung der Tintenstrahlen, -tropfen oder -filme werden die „Tintendruckverfahren“ unterschieden.

kontinuierlicher Tintenstrahldruck (continuous ink-jet, CIJ): Ablenkung eines kontinuierlich abgegebenen, elektrostatisch aufgeladenen Tintenstrahls in einem punktuell adressierbaren elektrischen Feld
diskontinuierlicher Tintenstrahldruck (drop-on-demand ink-jet, DOD): Abschießen einzelner Tintentropfen, auch unterschiedlichen Volumens, durch punktuell adressierbare Düsendruckköpfe
mit thermaler Tropfenbildung
durch Verflüssigen eines festen Wachsstiftes (Festtintendrucker, ausschließlich realisiert als Tektronix/Xerox-Phaser-Technologie)
durch Dampfblasenbildung (erstmalig realisiert als Canon-BubbleJet-Technologie)
mit elektromechanischer Tropfenbildung (pulsierende Kammern)
durch piezoelektrische Aktoren (erstmalig marktreif realisiert als Epson-Micro-Piezo-Technologie)
durch sogenannte Ink Ejectors (von Landa für die Nanografie modifizierte Piezo-Tintenstrahldruckköpfe)
Sprühventildruck: Digital Airbrush
Schreibstiftdruck: Verfahrweg-Beschrieb des Mediums (Plotter)
Elektrografie (hier wird die Tinte auch „Flüssigtoner“ genannt, weil ihre elektrostatische Affinität genutzt wird):
Einfärben der aufgeladenen dielektrischen Papierbeschichtung (Direktdruck)
Einfärben der aufgeladenen dielektrischen Transfertrommelschicht (indirekter Druck)
elektrostatische Tintentropfenablagerung (electrostatic drop-on-demand deposition): Herauslösen elektrostatisch aufladbarer Pigmentpartikel mitsamt einem nicht aufladbaren Flüssigkeitsfilm aus der offenliegenden Oberfläche einer Tintenflüssigkeit, die in einem düsenlosen Druckkopf vorgehalten wird, und Anlagerung dieser Tropfen auf entgegengesetzt aufgeladenen Metalloberflächen; für dieses bereits 1993 patentierte Verfahren werden erst seit 2017 marktreife Lösungen für den Industrie- und Verpackungsdruck, insbesondere die Bedruckung metallischer Getränkedosen, angeboten; einziger Patentanwender ist die Tonejet Ltd in Melbourn, Hertfordshire, UK[8]
Benny Landa demonstriert seine Nanographic-Printing-Technologie auf der drupa 2012

Meilensteine: 1948 setzt Siemens Elema einen Tintenstrahl zur Aufzeichnung der Kurve eines galvanischen Messgeräts ein, was bereits 1858 William Thomson Lord Kelvin mit einzelnen Tropfen versucht hatte. 1976 stellte IBM den ersten Tintenstrahldrucker vor, der das Prinzip des ablenkbaren Strahls (Continuous Inkjet) nutzte. 1977 beginnt mit Siemens die Historie des Drop-on-demand-Drucks (DoD) unter Anwendung der piezoelektronischen Tropfenbildung, die später von Seiko Epson marktreif vervollkommnet wurde. 1979 gingen HP und Canon gleichzeitig mit ihrem thermischen Tropfenbildung auf den Markt, was zu größeren Patentstreitigkeiten führte.[9] 2012 erzielte Landa große Aufmerksamkeit für sein Nanographic printing, das nach wie vor in der Pionieranwenderphase steckt, weil außer Entwicklungspartner Komori die Lizenznehmer nicht, wie im zeitlichen Umfeld der drupa 2012 erhofft, die Maschinentechnik dazu vervollkommneten, so dass Landa als Technologieentwickler gezwungen ist, nun auch die Druckmaschinen zu entwickeln und zu bauen.[10]

Im Bilderdruck eingesetzte Tintenstrahldrucksysteme verfügen über teilredundante Düsenarrays, um eine Streifenbildung im Bereich aneinandergrenzender Druckköpfe zu vermeiden (Weaving) und durch verstopfte Düsen zu kompensieren.

In den verschiedenen Druckverfahren werden die Tinten selbst gemäß ihrer Anwendungsbestimmung ausgewählt, wonach sich die Auswahl der in Frage kommenden Digitaldrucksysteme richtet.

Inkjet-Tinten mit fluoreszierenden Pigmenten sind besonders geeignet für die Wiedergabe fluoreszierender Make-ups.
Lichtechte Tinten, also Tinten mit UV-Strahlen-beständigen Pigmentfarbmitteln, werden für den Innen- und Außenbereich verwendet:
Normal- und Effektpigmente
Nanopigmente (Nanografie)
leitfähige Pigmente für organische Elektronik (OLED-Strukturen), Magnetpigmente (MICR)
Lösliche Farbmittel für den Innenbereich:
wasserlösliche Farbstoffe, darunter auch Lebensmittelfarben für das Bedrucken von Konditorei- und Chocolatierprodukten
in einem Lösemittel gelöste Farbstoffe
Straff eingespanntes T-Shirt, im Inkjet-Verfahren mit wasserbasierten, biologisch abbaubaren Weiß- und Farbpigmenttinten bedruckt Großformat-(LFP-)Dekordruck mit Latextinten auf eine 3,50 m breite Wachstuchbahn; v. l. n. r.: Tintenstrahldruck, Trocknung, Wiederaufrollung

Die Ausstattung des Digitaldrucksystems muss außerdem dem Trocknungsprinzip der Tinten gerecht werden:

Verhalten der Trägerflüssigkeit:
Lösemittel verdunstet
Wasser verdunstet und penetriert in das Medium, wenn möglich
Wasser verdunstet aus der Latex-in-Wasser-Dispersion (ausschließlich in großformatigen Latexdruckern)
Verhalten des Bindemittels:
Monomere und Präpolymere härten mittels UV-Strahlung („UV-Digitaldruck“)
Polymerisierung unter Einsatz von UV-Strahlern (verursachen die Bildung von Ozon, das eine Absaugvorrichtung an der Druckmaschine verlangt)
Polymerisierung unter Einsatz von LED-UV-Arrays (ozonfreie Härtung, geringerer Energieeinsatz, weniger Wärmeeintrag)
Phasenwechsel von flüssig geschmolzenem zu starr wiedererkaltetem „Festtinten“-Wachs

Wachs- und Harzfarbe

Farbmittel lassen sich auch mitsamt dem Wachs- oder Harzbindemittel, in das sie eingebettet sind, übertragen. Bei den entsprechenden Digitaldruckverfahren kommt ein Trägermaterial (Farbfolie, Farbband) zum Einsatz, das mit jedem Druckvorgang einem schrittweisen Vorschub unterliegt, um immer ein maximales Farbangebot zu gewährleisten.

Nadeldruck: einfarbiger mechanischer Druck einer grob auflösenden Nadelpunkte-Matrix von hinten auf ein Farbband (Prinzip Schreibmaschine); wie bei einigen Speicherschreibmaschinen werden die alphanumerischen Zeichen mit dem vor- und rücklaufenden Druckkopf nicht zeichenweise, sondern matrixzeilenweise gedruckt, wobei je nach Druckkopfgröße oder Druckmodus (Auflösung) 12 oder 24 Matrixzeilen zu einer Schreibzeile in einem oder zwei Druckkopfläufen zusammengefasst werden können
für Eindrucke in Formularsätze mit Selbstdurchschreibefunktion und in einfache Formulare (z. B. Arztrezepte)
für Ticketautomaten (auf Bahnhöfen und an Haltestellen)
für das Eindrucken laufender Nummern in vorgedruckte Dokumente
für das Drucken von Begleitzetteln bei logistischen Aufgaben
Thermotransferdruck: punktuelle Verflüssigung der Farbe auf dem Farbband, z. B. für den einfarbigen Druck von selbstklebenden Kennzeichnungsetiketten
Thermosublimationsdruck: mikropunktuelle Verdampfung der Wachsfarbe auf der Trägerfolie, wobei die Temperatur die Farbstoffmenge bestimmt
Einsatz in hochwertigen Fotodruckern
Bedrucken von Textilobjekten
Druck von höherwertigen ID- und Kundenkarten

Farbkupplerreaktion

Schnelle fotorealistische Bilderzeugung im Lume-Jet-Verfahren

Beim Digitaldruck mit Farbkupplerreaktion befinden sich die farbgebenden Substanzen (Kuppler) in farblosem Zustand in der Papierbeschichtung. Durch Energieeinwirkung reagieren diese Substanzen mit einem Farbumschlag.

Thermodruck: eine punktuelle Erhitzung der wärmeempfindlichen Papierschicht löst eine Schwärzung aus; seinerzeit für Faxgeräte entwickelt, findet Thermopapier heute nur noch bei Kassenzetteln und Quittungen Anwendungen
Lume Jet: ein Laser-Schreibkopf belichtet Direktpositiv-Fotopapier mit roten, grünen und blauen Laserstrahlen und erzeugt hochaufgelöste Drucke in fotorealistischer Wiedergabequalität; trotz mancher Vorteile gegenüber dem Tintenstrahldruck und der beachtlichen Druckgeschwindigkeit von 1,3 m/s (305 mm × 1000 mm von der Rolle) ist die Anwendung der Technologie zu speziell auf den Bildband- und Kleinposterdruck beschränkt, so dass 2018 der Hersteller in Liquidation gehen musste[11] und jetzt mit dem vorhandenen Equipment unter der Bezeichnung L-Type als Bilderdruckdienstleister in Erscheinung tritt

Prozesskomponente Druckeinheit(en)

Druckbildübertragung auf den Bedruckstoff

Ein weiteres Unterscheidungskriterium der Digitaldruckverfahren ergibt sich durch das Prinzip der Druckbildübertragung.

direkte Übertragung:
kontaktlos von einer Druckkopfmatrix
im Kontakt mit einer Ladungsprofiltrommel oder ähnlichen Transfertrommel
indirekte Übertragung:
alle Farben einzeln über einen Gummituchzylinder (Prinzip Offsetdruck, z. B. bei hp Indigo und Miyakoshi)
alle Farben gesammelt über ein Registertransferband (umlaufendes Gummiband, z. B. bei den elektrofotografischen Systemen von Konica Minolta, Ricoh/Heidelberg und Xerox iGen sowie im Tintenstrahldruck bei den Landa-Nanografie-Maschinen)

Seitenbedruckung

Ein wesentliches Kriterium ist, ob und nach welcher technischen Lösung auch die Rückseite bedruckt werden kann. So werden Simplex- und Duplexmaschinen bzw. Simplex- und Duplexmodus unterschieden, sowohl bei Rollen- als auch bei Bogendrucksystemen. Die Begriffe „simplex“ und „duplex“ wurden ursprünglich für die Kopierer und Bürodrucker eingeführt und stehen heute im Digitaldruck für die in den konventionellen Druckverfahren üblichen Begriffe „Schöndruck“ und „Schön- und Widerdruck“.

simplex: einseitige Bedruckung (Schöndruck)
bei Drucksystemen, die ausschließlich einseitig bedrucken
bei duplexfähigen Drucksystemen, die auch im Simplexmodus drucken können
duplex: beidseitige Bedruckung (Schön- und Widerdruck) nacheinander
in derselben Druckeinheit mittels Wende- oder Wiedereinzugsvorrichtung (Bogendruck)
in einer nachfolgenden Druckeinheit (Rollendruck)

Mehrfarbiger Druckvorgang

Nach dem Vorbild großer Rollenoffsetmaschinen robust und schwingungsarm konstruierte und daher mehrfarbig (Single Pass) sehr passgenau druckende Inkjet-Hochleistungsmaschine RotaJet L von Koenig & Bauer für den Zeitungs-, Zeitschriften-, Werbe- und Dekordruck (Simplex und Duplex).

Digitale Drucksysteme, die nicht nur einfarbig (monochrom), sondern mehrfarbig (Schwarz + Schmuckfarbe, vierfarbig CMYK oder CMYK + Schmuckfarben) arbeiten, weisen verfahrensbedingte Unterschiede bei der Anzahl der Mediendurchläufe auf.

Single Pass: Übertragung aller Farben in einem Durchlauf
die Farben werden gemeinsam mit einer einzigen Zylinderumdrehung (Zentralzylinderkonstruktion) oder einem einzigen Registertransferbandumlauf der Druckeinheit übertragen
die Farben werden einzeln in mehreren hintereinander geschalteter Druckeinheiten übertragen
Multi[ple] Pass: die Farben werden einzeln in jeweils einem Durchlauf durch die einzige Druckeinheit übertragen (in Bogendrucksystemen passiert der Bogen z. B. bei CMYK-Drucken viermal die Druckeinheit, bevor er ausgestoßen wird)

Einige Digitaldrucksysteme, vor allem aus dem unteren Preissegment ihrer jeweiligen Technologie, weisen die Schwäche auf, dass die Passgenauigkeit der einzelnen Farben im Mehrfarbendruck und die Registergenauigkeit von Vorder- und Rückseitenbedruckung im Duplexdruck mangelhaft sind. Konstruktionsbedingte Ursache ist in diesen Fällen, dass die Konzeption der Bogenführungsorgane noch aus der Kopierertechnik stammt und nicht den hohen und erfahrungsreichen Anforderungen des Präzisionsmaschinenbaus konventioneller Druckmaschinen genügt. Im Tintenstrahldruck kann dieser Effekt unter Umständen noch verstärkt werden, weil beim kontaktlosen Bedrucken die Tinte aus einer bestimmten Höhe aufgebracht wird, erst recht mit traversierenden Druckköpfen.

Dass digital auch hochpräzise gedruckt werden kann, beweisen die höherpreisigen Lösungen, sowohl die Toner- als auch die Tintendruckverfahren. Dies gelingt vor allem dann, wenn die Bahn- oder Bogenführungsorgane konzeptionell aus dem konventionellen Druckmaschinenbau stammen und mit schwingungsarm konstruierten, weil massereichen Druckeinheiten kombiniert werden.[12][13]

Prozesskomponente Software zur Arbeitsvorbereitung und Datenaufbereitung

Nutzungsregime: Funktionalität vs. Auslastung

Digitaldrucksysteme unterscheiden sich sehr stark nach ihrer Auslastung und der entsprechenden Funktionalität. Dort, wo permanent gedruckt wird, ist die Druckgeschwindigkeit ein wesentliches Auswahlkriterium.

sporadische Nutzung, aber reich an Funktionen – typisch für den „Bürodruck“: Standby-Zeiten zwischen den Druckjobs; demzufolge wird man bei der Anschaffung eher Wert legen auf Multifunktionalität (Netzwerkfähigkeit, Kopieren und Faxen, Scannen und Speichern in PDF-Dateien und Versenden als E-Mails) anstatt auf Druckgeschwindigkeit
permanente Auslastung – typisch für den „Produktionsdruck“: möglichst nahtlose Abarbeitung von Druckjob-Warteschlangen; maßgeblich ist daher die Druckgeschwindigkeit, die bei Bogendrucksystemen üblicherweise in A4-Seiten pro Minute und bei Rollendrucksystemen in Laufmeter pro Minute angegeben und dann weiter nach Farbbelegung (ein-, mehrfarbig), wählbarer Druckauflösung (Dots per inch, dpi – Punkte pro Zoll), simplex/duplex und maximalem Bogenformat bzw. maximaler Bahnbreite spezifiziert wird; leistungsmäßig beginnen die digitalen Bogenproduktionsdrucksystemen im allgemeinen Praxisverständnis ab vier Farben (CMYK), Format A3+ und 60 A4-Farbseiten/min

Workflow-Konzept

Umfangsreduzierte Zeitungsausgaben für Hotels und Flughäfen, produziert nach Empfang der Seitendaten aus dem Ausland in einer Londoner Digitaldruckerei

Drei digitaldrucktypische Geschäftsmodelle beruhen auf den folgenden organisatorisch-wirtschaftliches Konzepten der Druckdatenorganisation:

bedarfsabhängiger Druck, Print(ing)-on-Demand (PoD): bestellmengengenaues Drucken geringer Exemplarzahlen (typisch: 1 bis 500 Exemplare) anstelle des Druckens auf Vorrat (Vermeiden von „totem Kapital“ und Lagerkosten); neben spezialisierten Dienstleistern, die die PoD-Aufträge über eine Internet-Schnittstelle akquirieren, wird PoD oft auch in Copyshops angeboten, wohin der Kunde seine Datei auf Datenträger mitbringt und auf die Ausgabe seiner Kleinauflage „zum Mitnehmen“ wartet
ortsabhängiger Druck, Distribute-and-Print, First distribute, then print: Verteilen der Druckdateien an beliebige Ausgabeorte weltweit, wo jeweils eine bedarfsorientierte Anzahl an Exemplaren gedruckt und dadurch der Kosten verursachende Versand einer zentral gedruckten Auflage vermieden wird; Tageszeitungen bieten z. B. gern den Wirtschaftsteil als digital gedruckten Auszug für Flugpassagiere an, mittlerweile wird dieses Konzept jedoch durch den Download von E-Papers verdrängt, die auch nach Verlassen der Internetverbindung auf dem digitalen Endgerät gelesen werden können
Druck variabler Daten, Variable Data Printing: dieses Konzept spielt das Alleinstellungsmerkmal des Digitaldrucks aus, jedes Druckexemplar mit verschiedenem Inhalt ausgeben zu können (siehe Customizing)

Druckauflösung vs. Produktivität

Bei der Datenstromaufbereitung am Steuerungscomputer, dem Digital Front-End (DFE), wird das Verhältnis von der Druckauflösung zur Produktivität eingestellt. Aufgrund der Abhängigkeit von der Prozessorgeschwindigkeit für die Neuberechnung des Druckbildes muss in Kauf genommen werden, dass die Druckgeschwindigkeit nur auf Kosten der Druckauflösung (niedrigere Qualitätsstufe) gesteigert werden kann, bzw. umgekehrt eine hohe Auslösung auf Kosten der Produktivität geht. Eventuell ist eine Anpassung der Rasterungsmethode erforderlich.

Die Druckauflösung wird normalerweise in Längs- und Querrichtung angegeben, z. B. 600 dpi × 600 dpi, zumal die Zahlen verfahrensbedingt nicht identisch sein müssen. Zwar ist die Druckauflösung durch die Anzahl der adressierbaren Bildpunkte bzw. Tintenstahldüsen physikalisch vorgegeben, es besteht aber technisch die Möglichkeit, die native Auflösung scheinbar zu steigern:

durch Graustufen-Interpolation (scheinbare Verdopplung der Auflösung, z. B. von „600 dpi × 600 dpi nativ“ auf „1200 dpi × 1200 dpi interpoliert“)
im Tintenstrahldruck außerdem durch Variation der (bis zu 7 über den Tonwertbereich verteilten) vordefinierten Tropfenvolumina (angegeben in Picoliter) oder der Punktgröße bei konstantem Tropfenvolumen (variable dot); es besteht in bestimmten Grenzen die Möglichkeit, die Geschwindigkeit durch Erhöhen der Ausstoßfrequenz (firing frequency, bis zu 50 kHz) ohne Qualitätsverlust zu steigern

Customizing

Transpromo: Kombination aus Rechnung, Überweisungsformular und Werbung (fiktiver Testdruck)

Die Möglichkeiten der teilauflagen- oder exemplarweisen Anpassung zu günstigen Druckkosten stellen das herausragende Alleinstellungsmerkmal aller Digitaldruckverfahren dar. Den größten Anteil bei derartigen Anwendungen machen kunden- bzw. zielgruppenbezogene inhaltliche Anpassungen aus. Selbst hohe Druckauflagen können kostengünstig inhaltlich individuell variiert werden – das Paradebeispiel für die hoch bewertete Mass Customization. Produktbeispiele sind werbewirksame Verpackungen mit dem individuellen Vornamen, das Buch mit persönlicher Widmungsseite oder die im Internet-Dialog erstellbaren Fotobücher, Fotokalender und Grußkarten, die dank der weitverbreiteten Digitalfotografie und den immer verfügbaren Smartphones ein Millionengeschäft generieren.

Transaktionsdruck: permanenter Druck von Rechnungen, Mahnungen, Kreditkartenabrechnungen, Konto- und Depotauszügen, Policen, Lieferscheinen, Belegen usw. in standardisiertem (briefartigen) Layout, je nach Informationsmenge mit unterschiedlichen Seitenumfängen, oft ergänzt mit Werbedrucken – in dieser Kombination als Transpromo bezeichnet
versionierter Druck: Druck mit zielgruppenspezifischen Inhalten, z. B. in verschiedenen Sprachen oder mit unterschiedlichen Preisauszeichnungen
personalisierter Druck: Druckprodukt mit einem über die gesamte Auflage verwendeten Standard-Layout und eingefügtem personalisierten Text (Adresse, Anrede, Code, Losnummer etc.), z. B.
in serienbriefartigen Werbepostsendungen (Direct Mailings), also gezielt auf den Empfänger abgestimmte Werbung (Direktmarketing).
auf Verpackungen (personalisierte Werbung auf der Oberfläche von Versandkartons) und Etiketten (im Rahmen von Werbeaktionen, vor allem Vornamen)
individualisierter Druck: komplett individuell zusammengestellte Bild-, Grafik- und Textinhalte, z. B. individuelle Reiseführer

Automatisches Ausschießen

Aus fortlaufenden Seiten bestehende PDF-Druckdokumente müssen für die Digitaldruckausgabe in numerischer Seitenreihenfolge angeliefert werden. Die in der Workflow- oder DFE-Software implementierte Lösung zur Dokument- und Datenstromaufbereitung passt in der Regel vollautomatisch die Anordnung und Reihenfolge der Seiten gemäß dem Druckformat und der Weiterverarbeitungsaufgabe an (Ausschießen).

zusammengetragener Druck: Drucken der Endformatseiten eines Dokuments in numerischer Reihenfolge, auch im Duplexmodus, meist in Kombination mit einer Inline-Verarbeitung (Heften, Binden)
Drucken in Strängen: Sonderform des zusammengetragenen Drucks auf digitalen Rollendruckmaschinen, wobei die bedruckte Bahn in Stränge längsgeschlitzt, die Stränge zu Blättern quergeschnitten und die Blätter zu Buchblöcken zusammengetragen und mit einer Vorderseiten-Hilfsleimung fixiert werden
Drucken nach Ausschießschema: Drucken größerformatiger Exemplare, d. h. mit 4, 8 oder 16 Duplexseiten im Druckformat, unter Berücksichtigung einer späteren Weiterverarbeitung in einer Falz- und/oder Zusammentragmaschine

Kombination mit anderen Druckverfahren oder Prozessen

Digitale und konventionelle Druckprozesse zeitlich und räumlich getrennt

Die organisatorischen und technischen Alleinstellungsmerkmale des Digitaldrucks ermöglichen wirtschaftlich interessante und zweckmäßige Anwendungsszenarien, z. B. als Prüfverfahren und als Ergänzung zu hochqualitativen Massendruckverfahren.

Muster- und Modellproduktion, Mock-ups: Unikatdrucke, vor allem von Faltschachteln und Warendisplays, deren Anmutung in bedrucktem und fertig montiertem Zustand demonstriert wird, wobei das (in der Regel nicht digitale) Zieldruckverfahren simuliert wird
Prüfdruck: Unikatdrucke, die das (in der Regel nicht digitale) Zieldruckverfahren simulieren
in seiner erwarteten Farbwiedergabe (farbverbindlicher Prüfdruck, Digitalproof), gegebenenfalls in Kombination mit dem Rastermodell des Zieldruckverfahrens
in Form des ausgeschossenen Druckbogens mit Vorder- und/oder Rückseitenbedruckung
Ziel der Farbwiedergabe in der Offset-plus-Digitaldruck-Hybridproduktion ist immer die Offsetqualität.
Hybridproduktion: digitale Realisierung von Druckjobs im unteren Auflagenbereich (typisch: 1 bis 500 Exemplare), wenn die übliche wirtschaftliche Auflagenhöhe des ursprünglichen Massendruckverfahrens nicht verlangt wird; maßgeblich ist die maximal erzielbare Wiedergabequalität des zu simulierenden Massendruckverfahrens (z. B. Offsetdruck)
Komplementärproduktion: digital gedruckte Ergänzung und Vervollkommnung, z. B.
komplett personalisiert gedruckte Umschläge für konventionell gedruckte Zeitschrifteninhalte, z. B. „Dieses Exemplar gehört unserem treuen Leser [Vorname Name]“ bei Jubiläumsausgaben
digitales Eindrucken von Seitenelementen in freigehaltene Flächen in konventionell vorgedruckten Exemplaren, z. B. personalisierte Informationen unter dem Briefkopf oder in Werbedrucksachen
Offline-Weiterverarbeitung: zeitlich gepufferte und räumlich getrennte Weiterverarbeitung der digitalen Druckexemplare
auf den bereits vorhandenen Anlagen für die konventionelle Druckproduktion (Zwischenlagerung und Transport auf Paletten zur ersten Weiterverarbeitungsstation)
auf speziellem Veredelungsequipment
für typische Digitaldruckprodukte, z. B. zum Laminieren mit Klarsichtfolie oder zum Kaschieren auf rahmenlose Bildunterlagen
für den digitalen Schilderdruck (Digital Signage Printing), z. B. das Eloxal-Versiegeln der aufgedruckten Tinten unter einer glasklaren schützenden Eloxalschicht, die fest im Aluminiumschild eingebettet wird, wodurch die Drucke widerstandsfähiger gegen mechanische, thermische und chemische Einflüsse sind
Nearline-Weiterverarbeitung: modular organisierte Offline-Weiterverarbeitung im unmittelbaren Umfeld der Digitaldruckmaschinen

Prozessintegrierter Digitaldruck

Erzeugen und Verstehen eines Datamatrix-Codes, der im Beschnittbereich digital eingedruckt wird, zum Rückverfolgen jedes Exemplars (mittels Kamera, siehe unten) in der Prozesskette Druck und Weiterverarbeitung Inkjet-Eindruckmodule zum Markieren oder Kodieren aller Druckbogen in einer Offsetdruckmaschine

Der prozessintegrierte Digitaldruck reicht vom Kennzeichnen über das Eindrucken bis hin zur vollautomatischen Inline-Herstellung kompletter Druckprodukte. Simple Kennzeichnungs- und Kodierungsaufgaben werden mit niedrigauflösenden Matrixdruckköpfen im Nadeldruck- oder Tintenstrahldruckverfahren oder alternativ mittels Laserablation realisiert. Anspruchsvolle Eindrucke mit Bild- und Textinhalten müssen mit hochauflösenden Verfahren wie Tintenstrahldruck oder der Elektrofotografie durchgeführt werden.

digitales Eindrucken von Seitenelementen in freigehaltene Flächen während des Druckens in der konventionellen Druckmaschine, z. B. Artikel oder Anzeigen mit regionalem oder zielgruppenbezogenem Inhalt in Zeitungen
digitale Kennzeichnung:
Chargennummer und Mindesthaltbarkeitsdatum auf Verpackungen, Verschlüssen und Etiketten
laufende Nummern auf Tickets, Losnummern (oft digital überdruckt mit Rubbellack) auf Gewinnscheinen und in Werbedrucksachen
Codes auf Druckbogen zwecks Rückverfolgbarkeit oder Organisation der Endfertigung
Inline-Weiterverarbeitung: nahtlose Weiterverarbeitung der digitalen Druckexemplare, z. B. zu Broschüren oder zu gefalzten und kuvertierten Mailings, auf speziell für Digitaldruckproduktion konzipierten Anlagen

Abgrenzung des Digitaldrucks zu anderen Verfahren oder Szenarien

„Computer-to-…“

Nicht zum Digitaldruck gezählt werden gemäß der oben gegebenen Definition alle Technologien, bei denen Druckformen in der Druckmaschine bebildert werden. Anstatt von „Computer-to-Print“ spricht man in diesen Fällen von „Computer-to-Press“ oder „integriertem Computer-to-Plate“. Demzufolge lässt sich auch die Risografie zumindest technisch nicht in den Digitaldruck einordnen, denn hierbei wird eine siebartige Papier- oder Folienschablone, also eine statische Durchdruckform digital gesteuert erzeugt. Aufgrund ihres geringen Materialwerts rechtfertigt die Schablone jedoch durchaus digitaldrucktypische Auflagenhöhen ab 10 Exemplare.

Kopierer und Multifunktionssysteme

Der Übergang zwischen einem leistungsfähigen Fotokopierer und einem Digitaldrucksystem ist fließend. Kopierer weisen oft noch Möglichkeiten zum Speichern und Versenden (Fax, E-Mail) der Druckvorlage auf und werden demnach auch als Multifunktionsgeräte bezeichnet. Hauptsächlich die höhere Druckgeschwindigkeit und die Beschränkung auf die Scan- und Druckfunktion zeichnen Digitaldrucksysteme gegenüber Kopierern aus. Je nach Anwendung verfügen Digitaldrucksysteme auch über eine höhere Auflösung. Bei Farbdrucksystemen kommt noch die Stabilisierung der wunschgemäßen Farbwiedergabequalität hinzu, weshalb Digitaldrucksysteme über ein Farbmanagementsystem verfügen. Ungeachtet dessen betreiben viele Copyshops als Angebotsergänzung den Digitaldruck auf ein und demselben Multifunktionsgerät, das in der Regel im vierfarbigen Laserdruckverfahren arbeitet.

3D-Druck

3D-Drucker, der nach dem Binder-Jetting-Prinzip arbeitet; mit Inkjet-Druckköpfen wird farbiges Bindemittel in ein Pulverbett gespritzt, wodurch schichtweise von unten nach oben ein buntes Objekt (hier Blumenblüten) aufgebaut wird

Der Begriff 3D-Druck an sich ist irreführend, handelt es sich doch nicht um das Beschichten von Oberflächen mit Farbe, was das Drucken schlechthin ausmacht, sondern – präziser ausgedrückt – um eine additive Fertigung, also den schichtweisen Aufbau dreidimensionaler Objekte. Daran ändert die Tatsache, dass sich einige additive Fertigungsverfahren der digitalen Drucktechnologie des Tintenstrahldrucks bedienen, z. B. Binder Jetting (3DP) und Multi Jet Modeling (MJM), nichts.

Wachstumsprognose für den Digitaldruck

In anfänglicher visionärer Euphorie überschätzt, kristallisieren sich nunmehr nachvollziehbare Wachstumsprognosen für die Marktanteile des Digitaldrucks heraus. Der von der Druckfachmesse drupa 2016 veröffentlichte „Global Trends Report“ hat in einer Unternehmensbefragung festgestellt, dass „digitale Technologien am schnellsten zulegen (durchschnittlich um 28% jährlich)“. (…) „Funktionsdruck ist eine Wachstumsbranche für den Siebdruck (+11%), wobei auch hier digitale Technologien sehr wichtig sind.“ (…) „Obwohl der größte Teil des Umsatzes noch immer von konventionellen Druckverfahren generiert wird, legt der Digitaldruck mengen- und wertmäßig stetig zu. Eine Ausnahme ist der Verpackungsdruck, wo nur 13% der Befragten berichteten, dass dieser über 2% des Umsatzes ausmache (im Vergleich zu 35% für Akzidenz, 24% für Verlagswesen und 59% für Funktionsdruck). Digitaldruck kann seine Vorteile vor allem dann ausspielen, wenn es darum geht, variable Inhalte zu drucken: 59% der Funktionsdruckbetriebe und 35% der Akzidenzdrucker berichten, dass über 25% ihrer Digitalumsätze auf variable Inhalte entfallen.“[14]

Verlegerische Alternativen

Der Digitaldruck ermöglicht die preiswerte Herstellung von Klein- und Kleinstauflagen aller Art. Damit eröffnen sich auch Alternativen zum klassischen Verlagsgeschäft, das, wörtlich genommen, das Auslegen einer Geldsumme im Auftrag eines Autors für die Herstellung von Büchern bedeutet. Indem ein Buch in seiner Auflagenhöhe nicht auf Verdacht produziert wird, sondern vom Buchhandel oder über Internetplattformen exemplargenau bestellt und also jederzeit bedarfsgerecht nachbestellt und nachproduziert werden kann, steht den etwas höheren Exemplarkosten die Minimierung des verlegerischen Risikos der Kapitalbindung gegenüber, auf einer größeren gedruckten Auflage sitzen zu bleiben und dafür auch noch Gebühren für Lagerhaltung und Auslieferung bezahlen zu müssen. Nicht zuletzt besteht auch die Möglichkeit, bei Nachbestellungen um Druckfehler bereinigte oder anderweitig überarbeitete Versionen zu drucken oder erforderlichenfalls ein Korrigenda einzuarbeiten.

Unter diesen Voraussetzungen ist es üblich geworden, dass Bücher von (noch) unbekannten Autoren in zunächst geringer Stückzahl hergestellt werden. Dies geschieht teilweise auch auf eigenes Risiko im Selbstverlag oder über kleine spezialisierte Verlage – zu marktfähigen Preisen und in handelsüblicher Qualität. So kann z. B. ein 200-seitiges Taschenbuch (mit 4-farbigem Softcover-Einband) bereits als Einzelexemplar für ca. 20 Euro hergestellt werden; bei einer Auflage von 20 Exemplaren kann der Stückpreis unter 2,50 Euro sinken, andererseits aber selbst bei einer Auflage von über hundert auch die 2-Euro-Grenze i. d. R. kaum noch unterschreiten (Stand April 2017).

Den Buch- und Zeitschriftenmarkt analysierende Marktstudien von Interquest im Spiegel der Fachpresse können in einer umfangreichen Artikelsammlung eingesehen werden.[15]

Richtlinien, Standards und Qualitätszertifikate

Richtlinien

Systemprüfung Digitaldruck

Im Dezember 2018 veröffentlichten der Bundesverband Druck und Medien und das Fogra Forschungsinstitut für Medientechnologien die gemeinsam erarbeitete Richtlinie „Technische Prüfung von Bogendrucksystemen mit elektrofotografischer Druckbildübertragung“.[16] Dieses Regelwerk ermöglicht eine objektive Bewertung der Leistungsfähigkeit von Tonerdrucksystemen anhand standardisierter Qualitätskriterien und Prüfverfahren. Sowohl die Anbieter als auch die Anwender können damit wichtige Qualitätseigenschaften der Drucksysteme ermitteln, vereinbaren und überprüfen, was vor allem bei Investitionsentscheidungen und Vertragsabschlüssen eine Rolle spielt.

Im Fokus der 15 Prüfkriterien stehen Bild- und Farbwiedergabe sowie Passer- bzw. Registerprüfungen und gelten für elektrofotografische Bogendrucksysteme bis Format SRA3 (320 mm × 450 mm). Da sich die angebotenen Digitaldrucksysteme im Hinblick auf Preis und Leistungsfähigkeit stark unterscheiden, enthält die Richtlinie zu jedem Prüfkriterium anstelle konkreter Grenzwerte eine Werteskala, die das Qualitätsspektrum marktüblicher Drucksysteme zeigt. Zur besseren Orientierung sind dort außerdem die für den Offsetdruck typischen Qualitätswerte markiert. Auf diese Weise können die Vertragspartner die Systemeigenschaften mit den jeweiligen Anforderungen abgleichen.

Die Richtlinie wird durch die benötigten Testdruckdateien im Bogenformat SRA3 ergänzt.[17] Da sich die damit erzeugten Drucke teilweise nur mit speziellen Messsystemen bzw. Softwarelösungen zuverlässig auswerten lassen, ist für die Systemprüfung eventuell externe Unterstützung erforderlich.

Arbeitsblätter der Berufsgenossenschaft ETEM

Im Digitaldruck stehen Vorsichtsmaßnahmen und Handlungshilfen zu Arbeitssicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz im Mittelpunkt der Berufsgenossenschaft Energie, Textil, Elektro, Medienerzeugnisse (BG ETEM):

„Gefährdungsbeurteilung – Praxishilfe für den Digitaldruck (04/18)“ mit Checklisten[18]
Brancheninformation „Tonerbasierte Digitaldrucksysteme“ (Freisetzung von Ozon, VOCs, Chemikalien und Staub; Absaugung und Schutzkleidung)[19]
„Tonerstäube“: Handlungshilfen und Fachveröffentlichungen[20]
„InkJet-Digitaldruck“: Sicherheitstechnik, Arbeitsstoffe und Gesundheitsschutz (Freisetzung von Ozon und VOCs, Hazard-Bewertung von Lösemitteln; Arbeitsplatzgestaltung, Absaugung und Schutzkleidung)[21]
Broschüre „Sicheres Arbeiten im Inkjet-Digitaldruck“: Die Broschüre informiert über Gefährdungen und Schutzmaßnahmen beim Umgang mit großformatigen Digitaldruckmaschinen (wesentliche Aspekte der Sicherheitstechnik, z. B. im Hinblick auf bewegte Maschinenteile, chemische Gefährdungen durch Farben, Tinten und Lösemittel, sowie der Arbeitsplatzgestaltung, z. B. beim Schneiden, Lagern und Transportieren, und organisatorische Aspekte).[22]

Standards

Weil der Digitaldruck eine heterogene Verfahrensgruppe repräsentiert, existieren nur wenige verfahrensübergreifende Standards. Meistens spiegeln sich normungswürdige Kriterien in verschiedenen Standards wider, die weitgehend der Systematik der Prozesskomponenten folgt. Die englischen Originaltitel der Standards und ihre deutsche Übersetzung des Beuth Verlags können abweichende Begrifflichkeiten aufweisen. Mit TS gekennzeichnete ISO-Dokumente haben lediglich den informativen Status einer Technischen Spezifikation.

Verfahrensübergreifend

ISO 12647: Graphic technology – Process control for the production of half-tone colour separations, proofs and production prints (Prozesskontrolle für die Herstellung von autotypischen Farbauszügen, Prüfdrucken und Auflagendrucken) – Teil 7: Proofing processes working directly from digital data; Teil 8: Validation print processes working directly from digital data
ISO 15311: Graphic technology – Requirements for printed matter for commercial and industrial production (Anforderungen an Digitaldruckerzeugnisse für die kommerzielle und industrielle Produktion) – Teil 1/TS: Measurement methods and reporting schema (Parameter und Messmethoden); Teil 2/TS: Commercial printing (Drucken zur kommerziellen Produktion); Teil 3/FograSpec: Großformatiger Digitaldruck
ISO/IEC 24712, ISO/IEC 19798 und ISO/IEC 2471: Testbilder für Farbdrucker
Medienstandard Druck 2018: Systematik typischer Anwendungsfälle für digitale Druckverfahren und die dazugehörigen Arbeitsfarbräume, ISO-Papierkategorien, technischen Kriterien und Austauschdatenformate[23]

Medien und Druckfarben

ISO 2836 (DIN ISO 2836): Graphic technology – Prints and printing inks – Assessment of resistance of prints to various agents (Bestimmung der Beständigkeit gegenüber verschiedenen Agenzien): chemische Beständigkeiten von Drucken und Druckfarben inkl. Toner und Tinten[24]
ISO 21139-21/TS (Entwurf): Permanence and durability performance in commercial applications – Part 21: Display window – Light and ozone stability: Licht- und Ozonbeständigkeit von Digitaldrucken und Fotoabzügen in Schaufenstern und hinterleuchteten Plakatwänden[25]
ISO 18055-1: Photography and imaging – Inkjet media: Classification, nomenclature and dimensions – Part 1: Photo-grade media (paper and film)[26]
DIN 53131: Prüfung von Papier – Inkjet-Medien[27] Teil 1: Cockle-Test, Teil 2: Trocknungszeit, Inkjet-Testform[28][29]; Teil 3: Druckbildqualität – optische Auflösung, optische Dichte, Farbwerte, Druckbildstörungen[30]

VDP, Customizing

Für den Druck variabler Daten (VDP) anwendbare Seitenbeschreibungssprachen (Auswahl) und ihre Adaption in ISO-Standards und Richtlinien:

APS, IPDS: IBM Advanced Function Presentation mit variabler Aufbereitung des Datenstroms Intelligent Printer Data Stream[31] wird herstellerübergreifend unterstützt
FreeForm: ohne spezifische Software für die VDP-Dokumentgestaltung anwendbar[32], wird in allen EFI-Fiery-RIPs unterstützt
PCL: Hewlett-Packard Printer Command Language[33], wird herstellerübergreifend unterstützt
PDF: Adobe PDF kann in nahezu allen VDP-Workflows zu softwarespezifischem Optimized PDF konvertiert werden
PDF/VT: Druck personalisierter Transaktionsdokumente, oft mit Werbung kombiniert (variable transactional and transpromotional work) auf Basis von PDF-Dokumentseiten; wird als eines der Zielformate von Optimized-PDF-Algorithmen herstellerübergreifend unterstützt
ISO 16612: Graphic technology – Variable printing data exchange (Variabler Druckdatenaustausch); Teil 2: Using PDF/X-4 and PDF/X-5 (PDF/VT-1 and PDF/VT-2)[34]; Teil 3 (Entwurf): Using PDF/X-6 (PDF/VT-3)[35]
PDF/VT Application notes (Anwendungshinweise)[36]
PostScript: Adobe-PostScript-Dateien unterschiedlicher Levels (1, 2, 3) werden in VDP-Workflows verschiedener Lösungsanbieter zu einem softwarespezifischen Optimized PostScript umgewandelt, das nicht mit anderen Lösungen kompatibel ist[37] und deshalb bei Bedarf zu PDF/VT konvertiert wird
VIPP: das durch die Xerox Variable-data Intelligent PostScript Printware optimierte PostScript wird auch auf Xerox-fremden Systemen unterstützt[38]
PPML: Personalized Print Markup Language; PPML und das dazugehörige Template-Format PPMLT werden herstellerübergreifend unterstützt
Printing On Demand initiative (PODi) – The Digital Printing Initiative: PPML-Spezifikation und -Werkzeuge[39]
PPML/VDX: The Committee for Graphic Arts Technologies Standards (CGATS) gibt eine eigene, erweiterte PPML-Spezifikation heraus: Personalized Print Markup Language/Variable Data Exchange (PPML/VDX)[40]
ISO 16612-1: Variable printing data exchange – Part 1: Using PPML 2.1 and PDF 1.4 (PPML/VDX-2005)[41]
JLYT, SNAP: J-Layout und seltener Swift Native Accelerated Personalization sind native Dokumentformate, die im HP SmartStream Designer für die HP-Maschinenreihe indigo Press erzeugt werden und Elemente von PPML verwenden[42]
PDF/VCR: ISO 16613-1: Graphic technology – Variable content replacement – Part 1: Using PDF/X for variable content replacement (PDF/VCR-1)[43]; wird herstellerübergreifend unterstützt
XMP: die Microsoft XML Paper Specification wurde als Alternative zu Adobe PDF entwickelt; Dokumente in XMP und dem nicht kompatiblen Open XMP von ECMA International werden in Windows 10 unterstützt, spielen aber bestenfalls im Netzwerkdruck von Unternehmen eine Rolle

Ferner können Grafikdateiformate wie DCS, EPS, GIF, JPEG und TIFF (anstelle von PostScript oder PDF/X) direkt und mit variablem Text kombiniert gedruckt werden.

Energieverbrauch entsprechend dem Nutzungsregime

ISO 20690: Graphic technology – Determination of the operating power consumption of digital printing devices (Bestimmung des Energieverbrauchs von Digitaldruckgeräten im Betriebszustand); vorzugsweise anzuwenden auf den permanenten digitalen Produktionsdruck mit Bogen- und Rollendrucksystemen, jedoch nicht für den Großformatdruck (LFP/WFP)[44]
ISO 21632: Graphic technology – Guidelines to determine the energy consumption of digital printing devices including transitional and related modes (Leitfaden für die Kalkulation des Energieverbrauchs von Digitaldruckmaschinen für den Kleinauflagendruck im Übergangsmodus und den dazugehörigen Modi); vorzugsweise anzuwenden auf sporadisch genutzte Drucksysteme mit höherem Stand-by-Anteil[45]

Qualitätszertifikate

Qualitätszertifikate für den Digitaldruck dokumentieren eine standardisierte Datenaufbereitung und die im jeweiligen Digitaldruckverfahren erreichbare Druck- und Farbwiedergabequalität. Sie sind das abschließende Ergebnis von beauftragten Beratungsleistungen, in deren Rahmen der Ist-Zustand erfasst, analysiert und optimiert wird, bis die Digitaldruckerei schließlich selbständig in der Lage ist, die geforderte Qualität zu erzielen. Die Bewertungen erfolgen verfahrensübergreifend und für verschiedene Produktionsszenarien des Digitaldrucks, wobei auch die sehr hohe Qualität des Offsetdrucks zum Maßstab genommen werden kann, nämlich wenn eine Hybrid- und Komplementärproduktion umgesetzt werden soll. Die Optimierung berücksichtigt mehrere relevante ISO-Standards über die eigentlichen Digitaldrucknormen hinaus, d. h. Standards zur Datenaufbereitung und Messtechnik.

QualitätsSiegel Digitaldruck (QSD): Das geprüfte Unternehmen muss nachweisen, dass es über eine hohe Beratungs- und Medienkompetenz verfügt, professionell und standardisiert arbeiten kann, eine verlässliche Druckqualität auf höchstem Niveau (über die gesamte Auflage und homogen im Druckformat) liefert, eine einheitliche Farbwiedergabe bei unterschiedlichen Produkten und Druckverfahren garantieren kann und sicher im Umgang mit variablen Daten agiert.[46]
ProzessStandard Digitaldruck (PSD): baut im Wesentlichen auf ISO 15311 auf und prüft auch die Umsetzung damit verknüpfter ISO-Normen[47]

Aus- und Weiterbildung

Interesse am Beruf des Digitaldruckers weckt der Océ-Familientag in Poing.

Aufgrund der Verfahrens- und Anwendungsvielfalt des Digitaldrucks gibt es kein einheitliches Berufsbild „Digitaldrucker“. Da sich generell die Berufsinhalte des Druckers und anderer Tätigkeiten in der Druckindustrie gewandelt haben, nicht zuletzt, um der Verknüpfung mit den digitalen Medien sowie der digitalen Transformation allgemein Rechnung zu tragen, fand der Digitaldruck in den letzten Jahren besondere Berücksichtigung bei der Überarbeitung der offiziellen Bildungsangebote.

In der Praxis ist aber auch eine betriebsinterne Zusatzqualifizierung nicht unüblich. Wird eine Digitaldruckmaschine angeschafft, werden die in Frage kommenden Beschäftigten (oftmals Offsetdrucker, aber auch Mitarbeiter aus wegrationalisierten Abteilungen oder gänzlich ungelernte Arbeitskräfte) einfach angelernt und eingearbeitet, wofür die Maschinenlieferanten Instruktoren entsenden und Lernkurse vor Ort anbieten.

Die Besonderheiten eines Digitaldruck-Workflows werden den Anwendern auch durch spezialisierte Technikberater in Schulungen nähergebracht. Dies sind in Deutschland und Österreich einige Berater in den Druck- und Medienverbänden und der Fogra sowie in der Schweiz die Berater in der PDFX-ready-Initiative. Darüber hinaus sind freiberufliche Berater unterwegs.

Deutschland

Weiterverarbeitung in der Mailing-Produktion; im UZS: Abrollung der personalisierten Drucke, Querschnitt zu Einzelbogen, 90°-Drehung, Parallelfalzung im Zwei-Taschen-Falzapparat, Einstecken in Kuverts, Verschließen und ggf. Inkjet-Adressierung

Die offiziellen Wege zum Digitaldrucker sind in der BVDM-Broschüre Qualifizierung nach Maß im Digitaldruck[48] zusammengefasst. Bei drei Berufsausbildungsangeboten mit Abschlussprüfung durch den Zentralen Fachausschuss Medien[49] kann eine Digitaldruck-Spezialisierung erfolgen, nämlich in den Ausbildungsberufen

„Medientechnologe Druck“[50],
„Medientechnologe Siebdruck“[51],
„Mediengestalter Digital und Print“[52].

Hierzu stehen die Qualifikationsprofile „Digitaldruck“ (Schwerpunkt Personalisierung/Individualisierung) bzw. „Großformatiger Digitaldruck“ (Schwerpunkte typisch für Siebdruckbetriebe) zur Verfügung. Die Auszubildenden stellen sich ihre Profile aus obligatorischen und fakultativen (den betrieblich konkreten Anforderungen folgend) Modulen sinnvoll zusammen: Datenbankanwendung, virtuelle Druckform, digitale Bildbearbeitung, Datenvorbereitung, Datenausgabeprozesse, Digitaldruckprozess, Mailing-Produktion, Produktbe-/-verarbeitung, Hard- und Software.
Mittlerweile gibt es auch Weiterbildungsangebote mit Prüfung, nämlich

das dreiteilige Seminar „Geprüfter Digitaldruck Professional nach VDM“[53] für Beschäftigte in Druck- und Mediendienstleistungsbetrieben; der Digitaldruck Professional ist eine gemeinsame Initiative der Landesverbände Druck und Medien Baden-Württemberg, NordWest und Bayern
den Expertenkurs Digitaldruck zum „Geprüften Medienproduktioner/f:mp.“ für Beschäftigte in Werbe- und Produktionsagenturen[54]

Schweiz

Die paritätische Berufsbildungsstelle (PBS) – getragen u. a. von der viscom – swiss print & communication association[55] und auch unterstützt vom Verband der Schweizer Druckindustrie (VSD)[56] – betreut und prüft verschiedene Medien-Berufsbilder. Als Abschluss wird das Eidgenössische Fähigkeitszeugnis (EFZ) ausgestellt. Die Ausbildungsberufe mit Digitaldruck-Spezialisierung sind vergleichbar denen in Deutschland strukturiert und heißen hier

„Medientechnologe Print“
„Medientechnologe Siebdruck“
„Medientechnologe Printmediatechnik“

Bei der Weiterbildung gibt es neben der Möglichkeit, den aus Deutschland angebotenen Expertenkurs Digitaldruck „Geprüfter Medienproduktioner/f:mp“ zu belegen, teilweise privat organisierte und nicht regelmäßig durchgeführte Seminare:

Weiterbildung Medientechnologe in der Fachrichtung Digitaldruck, durchgeführt durch die Beratungsgesellschaft Digital Print Innovations AG[57]
Lehrgang „Variabler Data Operator“ der VSD-Fachgruppe Vereinigung Druck Schweiz (VDS)[58]

Österreich

In Österreich gibt es nur einen Ausbildungsberuf mit Spezialisierung im Digitaldruck, und zwar den des Druckers mit Lehrabschlussprüfung (LAP):

„Lehrberuf DrucktechnikerIn – Schwerpunkt Digitaldruck“.[59]

Das Berufsförderungsinstitut (BFI) und das Wirtschaftsförderungsinstitut (WIFI) bieten zur Weiterbildung verschiedene Kurse und Kollegs an, die allerdings auf den bereits vermittelten Ausbildungsspezialisierungen aufbauen.

Messen und Veranstaltungen

Eine der Digitaldruck-Ausstellungshallen auf der FESPA 2017 in Hamburg

Der Digitaldruck nimmt seit vielen Jahren einen wachsenden Platz auf den Fachmessen der Druckindustrie ein und präsentiert sich dort mit Live-Demonstrationen.[60] Ausgewählte Beispiele:

drupa: alle vier Jahre in Düsseldorf stattfindende Weltleitmesse für die Druck- und Medienindustrie
Print (Schreibung PRINT): jährlich in Chicago, USA, von der Association for Print Technologies (APTech) durchgeführte Fachmesse für die Druck- und Medienindustrie mit internationalen Ausstellern und Fokus auf den amerikanischen Markt[61]
International Graphic Arts Show (IGAS): mit meist vierjährigem Abstand in Tokio veranstaltete Fachmesse für die Druck- und Medienindustrie mit internationalen Ausstellern und Fokus auf den japanischen und südostasiatischen Markt[62]
FESPA: jährlich stattfindende Welt- und Kontinentalmessen der Siebdruckbranche mit hohem Anteil im digitalen Großformat- und Textildruck[63]
Labelexpo Europe: jährlich in Brüssel durchgeführte Fachmesse für Etikettendruck- und Kennzeichnungslösungen[64]
Viscom: jährlich in Düsseldorf parallel zur PSI (Leitmesse der Werbeartikelwirtschaft) veranstaltete europäische Fachmesse für visuelle Kommunikation, darunter digitaler Schilder-, Plakat- und Bannerdruck[65]
InPrint: von Mack Brooks Exhibitions Ltd, St Albans (UK), reihum in Deutschland, Italien und den USA veranstalte Fachmesse für industrielle Druckanwendungen, darunter auch Digitaldrucklösungen[66]

Mittlerweile haben sich auch exklusive Digitaldruck-Events etabliert:

hunkeler innovationdays: in allen ungeraden Jahren in Luzern veranstaltete Hausmesse des schweizerischen Maschinen- und Moduleherstellers Hunkeler AG, der sich überdies als Integrator für vernetzte Digitaldrucklösungen zahlreicher Hersteller von Druck- und Weiterverarbeitungsmaschinen versteht; internationale Beteiligung und Resonanz sowie innovative Konzepte verleihen der Veranstaltung mittlerweile den Charakter einer Leitmesse für Digitaldrucklösungen[67]
Digitaldruck-Kongress (ddk): seit 2015 in Düsseldorf stattfindende lösungs- und strategieorientierte Veranstaltung des Bundesverbands Druck und Medien mit Best-Practice-Beispielen innovativer Digitaldruck-Anwender und -Auftraggeber[68]
FESPA digital: gelegentlich veranstaltetes Digitaldruck-Spin-off der FESPA[63]
Mailingtage: jährlich veranstalteter, nach längerer Unterbrechung seit 2018 wiederaufgenommener Kongress mit Expo über Crossmedia und Dialogmarketing[69]

Darüber hinaus haben einige Organisationen internationale Diskussionsplattformen und Informationsangebote für den Digitaldruck geschaffen:

Digital Printing Working Group (dpwg): von der Fogra betreuter Arbeitskreis Digitaldruck[70]
Information Management Institute (IMI): weltweit durchgeführte Entwicklerkonferenzen und Seminare zum Inkjet-Druck[71]

Siehe auch

Digitaldruckfarbe

Einzelnachweise

↑ Glunz & Jensen: iCtP PlateWriter 3600 Pro. In: YouTube, 13.01.2017. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Siebdruck-Partner: Computer-To-Screen (CTS). In: Siebdruck macht mehr aus Glas (Veranstaltungspräsentation). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ D. Hangs: Michelangelo Computer Airbrush. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ R.M. Latzke: Frescografie Wandbilder. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ D. Zwang: Production Inkjet—The Next Wave: HP High Definition Nozzle Architecture. In: WhatTheyThink?, 09.02.2015 (Veranstaltungspräsentation). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Landa Corp.: Nanography White Paper (2012). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ R. Schlözer: Digitaldruck – Geschichte und Gegenwart. In: VDD-Seminar, 27.11.2008 (Veranstaltungspräsentation). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Tonejet Ltd: The only nozzle-less jetting technology with less than 0.5μm printed ink layer. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ R. Schlözer: Digitaldruck – Geschichte und Gegenwart. In: VDD-Seminar, 27.11.2008 (Veranstaltungspräsentation). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ A. Boehringer, P. Ebeling, F. Lohmann: Landa. In: Print.de Thema. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ KwikKopy: LumeJet Print Technologies enters liquidation. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

Stärken des digitalen Rollendrucks. In: World of Print 3/2018. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

KBA-Digital & Web Solutions: Schlank und breit aufgestellt für mehr Flexibilität im Medienwandel. In: Print&Produktion 07.10.2015. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Messe Düsseldorf: 3. drupa Global Trends report, 17.03.2016. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Interquest: Free Articles (Pressespiegel zu Verlagsmarktstudien). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ bvdm, Fogra: Technische Prüfung von Bogendrucksystemen mit elektrofotografischer Druckbildübertragung. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ bvdm, Fogra: Testformen zur Systemprüfung Digitaldruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufsgenossenschaft ETEM: Gefährdungsbeurteilung – Praxishilfe für den Digitaldruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufsgenossenschaft ETEM: Tonerbasierte Digitaldrucksysteme. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufsgenossenschaft ETEM: Tonerstäube. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufsgenossenschaft ETEM: InkJet-Digitaldruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufsgenossenschaft ETEM: Sicheres Arbeiten im Inkjet-Digitaldruck. Abgerufen am 10. Juli 2019. 

MedienStandard Druck 2018. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

DIN ISO 2836:2005-10. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

ISO/DTS 21139-21. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

ISO 18055-1:2004-06. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

DIN 53131-1:2003-10. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

DIN 53131-2:2010-09. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

Inkjet-Testform: Trocknungszeit zu DIN 53131-2. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

DIN 53131-3:2010-11. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

APFConsortium. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ EFI: Fiery FreeForm – der direkte Weg zu professionellen VDP-Produkten. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

PCL – HP Page Description Language. In: Undocumented Printing Wiki. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

ISO 16612-2:2010. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

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↑ The PDF Association: PDF/VT Application notes. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Helge Blischke: „Optimized postscript specification“. In: PostScript Programming, 28.05.2008 (Adobe-Forum). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Xerox: DocuPrint NPS Guide to Using Page Description Languages. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ PODi: PPML-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ NPES CGATS: Application Notes for CGATS.20 (PPML/VDX). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

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↑ Hewlett-Packard: HP SmartStream Design. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

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↑ T. Zintel: Qualifizierung nach Maß im Digitaldruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

Zentral-Fachausschuss Berufsbildung Druck und Medien (ZFA). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ ZFA: Medientechnologe Druck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ ZFA: Medientechnologe Siebdruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ ZFA: Mediengestalter Digital und Print. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ VDM-Initiative: Geprüfter Digitaldruck Professional. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Fachverband Medienproduktion: Geprüfter Medienproduktioner/f:mp. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ viscom: Factsheet Medientechnologe. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ VSD: Grundbildung. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ dp-i AG: Was wir machen. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ VSD: 11-tägiger Lehrgang «Variabler Data Operator». Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Berufslexikon.at: DrucktechnikerIn – Schwerpunkt Digitaldruck. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ MessenInfo: Messekalender mit Druck-Messen. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ APTech: PRINT-Veranstalter-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ IGAS: Messe-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ a b FESPA: Veranstaltungen. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Labelexpo Europe: Messe-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

Viscom Fachmesse für visuelle Kommunikation. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Mack Brooks: InPrint-Veranstalter-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Hunkeler: innovationdays-Homepage. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ bvdm: Digitaldruck-Kongress: Berichte und Termin (wenn bevorstehend). Abgerufen am 13. Februar 2019. 

Mailingtage (Kongress-Homepage). Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ Fogra: dpgw. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

↑ IMI: Completed Programs. Abgerufen am 24. Januar 2019. 

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4505425-3 (OGND, AKS)  | | Anmerkung: Ansetzungsform GND: „Digitales Drucksystem“.

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Dieser Artikel behandelt den Werkstoff Glas; zu weiteren Bedeutungen siehe Glas (Begriffsklärung).

Venezianische und deutsche Gläser und eine orientalische Glas-Vase aus Milch- und Opalglas, mit eingebrannter Vergoldung und Malerei aus dem 16., 17. und 18. Jahrhundert (Foto von Ludwig Belitski, 1855)

Glas (von germanisch glasa „das Glänzende, Schimmernde“, auch für „Bernstein“) ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe amorpher Feststoffe. Die meisten Gläser bestehen hauptsächlich aus Siliciumdioxid, wie Trink- oder Fenstergläser; diese – meist lichtdurchlässigen – Silikat-Gläser haben wirtschaftlich die weitaus größte Bedeutung aller Gläser. Auch amorph erstarrte Metalle sind Gläser. Gläser aus organischen Materialien sind beispielsweise der natürliche Bernstein oder viele Kunststoffe wie Acrylglas. Durch sehr schnelles Abkühlen aus dem flüssigen oder gasförmigen Zustand kann nahezu jeder Stoff in ein (metastabiles) Glas überführt werden.[1] Es gibt eine sehr große Anzahl von Gläsern verschiedener Zusammensetzungen, die aufgrund ihrer Eigenschaften von wirtschaftlichem oder wissenschaftlichem Interesse sind. Wegen der breiten Palette von Anwendungen für Gläser gibt es auch vielfältige Techniken zu deren Erzeugung und Formgebung. Viele dieser Techniken sind bereits sehr alt und werden – von ihrem Grundprinzip her unverändert – auch heute noch industriell umgesetzt.

Glasfassade des UNIQA Towers in Wien

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Einteilung der Gläser
3 Eigenschaften

3.1 Struktur
3.2 Übergang von der Schmelze zum festen Glas
3.3 Physikalische Eigenschaften

4 Produktionsprozesse

4.1 Gemenge
4.2 Schmelze
4.3 Formgebung
4.4 Kühlung
4.5 Oberflächenveredelung
4.6 Qualitätskontrolle
4.7 Glasfärbung und Entfärbung

4.7.1 Grundsätze
4.7.2 Ionenfärbung
4.7.3 Anlauffärbung
4.7.4 Kolloidale Färbung
4.7.5 Farbwirkung einzelner Bestandteile (Auswahl)
4.7.6 Entfärbung von Gläsern
4.7.7 Phototropie und Elektrotropie

4.8 Einstellung der Glaseigenschaften allgemein

5 Geschichte der Glasherstellung

5.1 Frühzeit
5.2 Antike
5.3 Mittelalter und Neuzeit

5.3.1 Waldglas
5.3.2 Venedig
5.3.3 Glasperlen
5.3.4 Fensterglas

5.4 Industrialisierung und Automatisierung

5.4.1 Flachglas
5.4.2 Hohlglas
5.4.3 Rohrglas

6 Märkte für Glas
7 Kunsthandwerk und Glaskunst

7.1 Ägypten
7.2 Römisches Reich
7.3 Venezianisches Glas
7.4 Schmucktechniken im Barock und Rokoko
7.5 Biedermeierglas
7.6 Jugendstilglas
7.7 Fusing

8 Siehe auch

8.1 Glasarten und Verwandtes
8.2 Herstellung
8.3 Medizin
8.4 Spezifika
8.5 Sonstiges

9 Literatur

9.1 Glaschemie
9.2 Glasherstellung und Glastechnik
9.3 Geschichte der Glasherstellung
9.4 Kunsthandwerk und Glaskunst
9.5 Restaurierungen historischen Glases

10 Weblinks
11 Einzelnachweise und Fußnoten

Definition

SiO2 als Kristall: Quarz-Kristall
SiO2 als Glas: Quarzglas

Glas ist eine amorphe Substanz, die durch Schmelzen erzeugt wird. Die Herstellung von Glas ist auch durch die Erwärmung von Sol-Gel und durch Stoßwellen möglich. Thermodynamisch wird Glas als gefrorene, unterkühlte Flüssigkeit bezeichnet. Diese Definition gilt für alle Substanzen, die geschmolzen und entsprechend schnell abgekühlt werden. Das bedeutet, dass sich bei der Erstarrung der Schmelze zum Glas zwar Kristallkeime bilden, für den Kristallisationsprozess jedoch nicht genügend Zeit bleibt. Das erstarrende Glas ist zu schnell fest, um noch eine Umordnung der Bausteine zu einem Kristall zu erlauben. Vereinfachend dargestellt entspricht somit der atomare Aufbau eines Glases in etwa dem einer Flüssigkeit.[2]:3 Der Transformationsbereich, das ist der Übergangsbereich zwischen Schmelze und Feststoff, liegt bei vielen Glasarten um 600 °C.

Trotz des nicht definierten Schmelzpunkts sind Gläser Festkörper. Allerdings werden sie in der Fachterminologie als „nichtergodisch“ bezeichnet. Das heißt, ihre Struktur befindet sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht. Viele Kunststoffe, wie zum Beispiel Plexiglas, fallen wegen ihres amorphen Aufbaus und eines Glasübergangs ebenfalls in die Kategorie Gläser, obwohl sie eine völlig andere chemische Zusammensetzung aufweisen als Silikatgläser. Sie werden daher oft als organisches Glas bezeichnet.

Der Unterschied zwischen Gläsern und anderen amorphen Feststoffen liegt darin, dass Gläser beim Erhitzen im Bereich der Glasübergangstemperatur in den flüssigen Zustand übergehen, während nicht glasartige amorphe Substanzen dabei kristallisieren.[3]

Aus der Beobachtung der Eigenschaften der Gläser und ihrer Struktur wurden viele Versuche angestrengt, eine umfassende Definition für den Begriff Glas zu geben. Der anerkannte Glaswissenschaftler Horst Scholze führte eine Auswertung der gängigsten Definitionsversuche des Begriffs Glas durch. G. Tamman definierte 1933 den Glaszustand folgendermaßen: „Im Glaszustand befinden sich die festen, nicht kristallisierten Stoffe.“, während die ASTM 1945 als Definition „Glas ist ein anorganisches Schmelzprodukt, das im wesentlichen ohne Kristallisation erstarrt.“ vorschlug. F. Simon gab bereits 1930 eine Definition aus thermodynamischer Sicht: „Im physikochemischen Sinn ist Glas eine eingefrorene unterkühlte Flüssigkeit.“. Nach Scholze haben alle dieser Definitionen ihre Berechtigungen, jedoch auch ihre Schwächen. So ist die Definition nach Tamman zu allgemein und schließt Kieselgel, das ebenfalls ein nichtkristalliner Festkörper ist, nicht als Glas aus. Die Beschränkung der ASTM-Definition auf anorganische Substanzen wurde von Scholze als bedenklich bewertet, da mittlerweile einige organische Gläser bekannt sind.[4]:3 ff.[5]:27 ff. Eine umfassende Definition wurde von der Kommission für Terminologie der UdSSR gegeben: „Als Gläser werden alle amorphen Körper bezeichnet, die man durch Unterkühlung einer Schmelze erhält, unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung und dem Temperaturbereich ihrer Verfestigung und die infolge der allmählichen Zunahme der Viskosität die mechanischen Eigenschaften der fester Körper annehmen. Der Übergang aus dem flüssigen in den Glaszustand muß dabei reversibel sein.“[6] Die Beschränkung der Gläser auf Festkörper, die aus einer Schmelzphase erhalten wurden, ist aus heutiger Sicht ebenfalls bedenklich, da auch der Sol-Gel-Prozess amorphe Festkörper bzw. Gläser hervorbringen kann.[4]:76 f. Die Besonderheit des Glaszustandes der Materie geht so weit, dass einige Forscher ihn als „vierten Aggregatzustand zwischen Festkörper und Flüssigkeit“ ansahen.[2]:3

Einteilung der Gläser

Natürliches Glas: ein Moldavit; die grüne Farbe rührt hauptsächlich vom Eisenoxid im erschmolzenen Sand.
Nach Art der Genese
Neben künstlichen finden sich auch natürliche Gläser: Obsidian und Bimsstein sind vulkanischen Ursprungs,[7] Impaktgläser und Tektite entstehen durch Meteoriteneinschlag,[8] Fulgurite bei Blitzeinschlag,[9] Trinitit durch Atombombenexplosion und der Friktionit Köfelsit durch Bergstürze.[10] Diese Gläser entstehen aus dem Schmelzen von Sanden. Durch Einwirkung einer Schockwelle kann ein Kristallgitter seine geregelte Struktur verlieren und sich so in einen amorphen Festkörper umwandeln. So entstandene Gläser werden als diaplektisch bezeichnet.[11] Hierzu zählt Maskelynit, das aus Feldspat entstanden ist.[12] Künstliche Gläser werden hauptsächlich durch Schmelzen von Rohstoffen in verschiedensten Schmelzaggregaten erzeugt. Ein weiterer Syntheseweg zur Herstellung von Gläsern ist der Sol-Gel-Prozess, mit dem dünne Schichten oder Aerogele erzeugt werden können.[13][4]:3 ff., 76 f.[5]:226 ff.
Nach Art des „Chemismus“
Der größte Teil der heute hergestellten Gläser sind Kalk-Natron-Gläser, welche zur Gruppe der Silikatischen Gläser gehören. Alle Gläser dieser Gruppe haben gemeinsam, dass ihr Netzwerk hauptsächlich aus Siliziumdioxid (SiO2) gebildet wird. Durch Zugabe weiterer Oxide wie beispielsweise Aluminiumoxid oder verschiedener Alkalioxide entstehen die Alumo- oder Alkali-Silikatgläser. Für die Einordnung entscheidend ist, welches Oxid mengenmäßig das zweithäufigste im silikatischen Grundglas ist. Ein Silikatglas ohne weitere Bestandteile – also reines SiO2 – wird als Kiesel- oder Quarzglas bezeichnet.[5]:141–150 Aufgrund seiner hohen chemischen Beständigkeit und thermischen Belastbarkeit sowie des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten wird es oft in technischen Spezialanwendungen genutzt. Treten als Hauptnetzwerkbildner eines Glases Phosphorpentoxid oder Bortrioxid auf, spricht man von Phosphat- bzw. Boratgläsern, deren Eigenschaften ebenfalls durch Zugabe weiterer Oxide eingestellt werden können.[5]:164, 185ff. Alle zuvor genannten Gläser bestehen größtenteils aus Oxiden, weshalb man sie zusammenfassend als Oxidische Gläser bezeichnet. Ist das Anion eines Glases ein Halogenidion spricht man von Halogenidglas[5]:200–207[4]:140 f. oder von einem Chalkogenidglas, wenn es sich hauptsächlich um Schwefel, Selen oder Tellur als Anion im Glasnetzwerk handelt.[4]:142 f.[5]:189 ff. Diese Gläser zeichnen sich durch eine hohe Transparenz, weit über den sichtbaren Bereich des Lichtes hinaus, aus und werden deshalb in der Infrarotoptik eingesetzt. Neben diesen anorganisch-nichtmetallischen Gläsern existieren noch organische Gläser[4]:144 f., beispielsweise amorphe Kunststoffe, welche mit den zuvor genannten als nichtmetallische Gläser zusammengefasst werden können und den metallischen Gläsern gegenüberstehen.[5]:226 Die Grenzen zwischen den einzelnen Glastypen sind fließend und es gibt zahlreiche Untertypen. Ein Beispiel hierfür sind die Oxy-Nitridgläser in denen ein Teil der Sauerstoffionen durch Stickstoff ersetzt wurde um gezielte Eigenschaften zu erzeugen.[4]:139 f. Dadurch ist dieses Glas als ein Hybrid zwischen oxidischen und nichtoxidischen Gläsern aufzufassen. Gläser, welche nur aus einem Bestandteil, also dem Netzwerkbildner, bestehen, werden als Einkomponentengläser bezeichnet. Das typische Beispiel hierfür ist das Quarzglas. Durch Zugabe weiterer Bestandteile erhält man die sogenannten Zweikomponentengläser wie das Alkaliboratglas oder die Dreikomponentengläser wie das Kalk-Natron-Glas. In der Regel enthalten Gläser mehr als nur drei Bestandteile, jedoch werden nur die Hauptbestandteile genannt, da sich die Gläser dieser Zusammensetzungen in ihren Eigenschaften und Einsatzgebieten weitestgehend ähneln.[4]:121 ff. Die hierarchische Beziehung der Gläser untereinander ist in der untenstehenden Abbildung dargestellt.[14][4]:120–146[5]:177 f.
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Einteilung der Gläser nach ihrem Chemismus

    Gläser     

                    
          
Metallische Gläser     Nichtmetallische Gläser   

                   
            
  Organische Gläser       Anorganisch nichtmetallische
Gläser

                    
            
    Nichtoxidische Gläser       Oxidische Gläser 

                           
                  
 Halogenidgläser Chalkogenidgläser  Phosphatische Gläser Silikatische Gläser
z. B. Quarzglas  Boratgläser

                          
                
                            
    
   Alumosilikatgläser Bleisilikatgläser Alkali-Silikatgläser Borosilikatgläser Alkaliboratgläser

                         

           Alkali-Erdalkalisilikatglas
z. B. Kalk-Natron-Glas

Kunstvolles römisches Diatretglas
Kelch aus Milchglas (Trübglas)
Glaskeramikkochfeld
Nach der Grundform des Produkts und dem Produktionsverfahren

Die Glasindustrie wird gewöhnlich in Hohlglas-, Flachglas- und Spezialglasherstellung gegliedert, auch wenn diese einfache Gliederung nicht alle Bereiche der Glasindustrie erfasst. Hohlglas bezeichnet in der Regel Behältnisse für Lebensmittel, wie beispielsweise Flaschen und Konservengläser. Diese Massenprodukte werden maschinell im Press-Blas- oder Blas-Blas-Prozess gefertigt. Glasbausteine und Trinkgläser werden nur durch einen Pressvorgang geformt. Höherwertige Produkte wie Weingläser, werden als sogenanntes Tableware bezeichnet und meist in einem aufwendigen mehrstufigen Prozess hergestellt. Im Gegensatz zu den Glasflaschen werden sie nicht mit Hilfe von IS-Maschinen, sondern sogenannten Rotationsblasmaschinen produziert. Für Glühlampen ist ein besonderes Verfahren notwendig, welches sich besonders durch die hohen Produktionsgeschwindigkeiten der Ribbonmaschine auszeichnet. Rohrglas kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, welche sich durch die unterschiedlichen Abmessungen des herzustellenden Halbzeugs unterscheiden. Flachglas wird je nach Produktionsverfahren Floatglas oder Walzglas genannt. Das Grundprodukt ist eine Glasscheibe. Endprodukte sind z. B. Automobilglas, Spiegel, Temperglas oder Verbundglas, welche auf verschiedenste Weise nachbearbeitet wurden. Anwendungen in Form von Fasern umfassen Lichtwellenleiter, Glaswolle und glasfaserverstärkten Kunststoff sowie Textilglas. Mundgeblasene Gläser existieren praktisch nur noch im Kunstgewerbe sowie bei kostspieligen Vasen und Weingläsern.[15][16][17]

Nach ihren hergebrachten Handelsnamen
Antikglas, Diatretglas, optische Gläser wie Kronglas und Flintglas (Bleiglas), Hyalithglas (opakes Glas, im 19. Jahrhundert benutzt für Tafel- und Pharmaglas), Kryolithglas (opakes, weißes Fluoridglas).[18]
Nach ihren Markennamen als Gattungsbegriff

Häufig hat sich der Markenname eines Glasherstellers als Sammelbegriff für verschiedene Produkte eines oder sogar mehrerer Glashersteller eingebürgert. Ceran wird sehr oft als Synonym für Glaskeramiken oder Kochfelder verwandt. Jenaer Glas steht umgangssprachlich oft für alle Varianten von hitzefestem Borosilikatglas. Im angelsächsischen Raum hat sich der Markenname Pyrex von Corning für diese Sorte von Gläsern eingebürgert.[19]

Nach ihrer Verwendung
Die wichtigsten optischen Gläser zur Herstellung von Linsen, Prismen, Spiegeln und anderen optischen Bauteilen für Mikroskope, Ferngläser, Objektive usw. sind Quarzglas, Kronglas, Flintglas und Borosilikatglas.[20][21] Als Substratmaterial für optische Elemente in der Astronomie und Raumfahrt kommt der glaskeramische Werkstoff Zerodur (Schott) zum Einsatz. Dieser weist einen äußerst geringen Ausdehnungskoeffizienten auf und eignet sich somit z. B. hervorragend als Spiegelträger für große astronomische Teleskope.[22] Ein weiteres Beispiel ist Geräteglas als Oberbegriff für alle Sorten von Gläsern im Bereich der technischen Laborgläser.[23] Ein ähnlicher Oberbegriff für verschiedene weiterverarbeitete Gläser ist Architektur- oder Bauglas.[24]
Siehe auch: Liste der Gläser

Eigenschaften

Struktur

SiO4-Tetraeder
Kalk-Natron-Glas

Obwohl Glas zu den ältesten Werkstoffen der Menschheit gehört, besteht noch Unklarheit in vielen Fragen des atomaren Aufbaus und seiner Struktur. Die mittlerweile allgemein anerkannte Deutung der Struktur ist die Netzwerkhypothese, die 1932 von W. H. Zachariasen aufgestellt und B.E. Warren 1933 experimentell bekräftigt wurde. Diese besagt, dass im Glas grundsätzlich dieselben Bindungszustände oder Grundbausteine wie in einem Kristall vorliegen müssen. Im Falle silikatischen Glases also die SiO4-Tetraeder, welche aber im Gegensatz zu einem Quarzkristall ein regelloses Netzwerk bilden. Um die Glasbildung weiterer chemischer Verbindungen vorhersagen zu können, stellte Zachariasen weitere Regeln in seiner Netzwerkhypothese auf. Unter anderem muss ein Kation in einer Verbindung relativ klein im Verhältnis zum Anion sein. Die sich bildenden Polyeder aus den Anionen und Kationen dürfen nur über deren Ecken verbunden sein. Werden die betrachteten Verbindungen auf Oxide beschränkt, so erfüllen unter anderen Phosphorpentoxid (P2O5), Siliziumdioxid (SiO2) und Bortrioxid (B2O3) diese Bedingungen zur Netzwerkbildung und werden daher als Netzwerkbildner bezeichnet.[4]:5 ff.

Wie die zweidimensionalen Abbildungen des Quarzes und des Quarzglases zeigen, liegt der Unterschied in der Regelmäßigkeit des atomaren Aufbaus. Beim Quarz, welcher ein Kristall ist, liegt ein Gitteraufbau vor – beim Quarzglas hingegen ein regelloses Netzwerk von aneinandergereihten SiO4-Tetraedern. Zur besseren Anschaulichkeit ist die vierte Oxidbindung, die aus der Zeichenebene hinaus ragen würde, nicht dargestellt. Die Bindungswinkel und Abstände im Glas sind nicht regelmäßig und die Tetraeder sind ebenfalls verzerrt. Der Vergleich zeigt, dass Glas ausschließlich über eine Nahordnung in Form der Tetraeder verfügt, jedoch keine kristalline Fernordnung aufweist. Diese fehlende Fernordnung hat die sehr schwierige Analyse der Glasstruktur zur Folge. Insbesondere die Analyse in mittlerer Reichweite, also die Verbindungen mehrerer Grundformen (hier den Tetraedern), ist Gegenstand der Forschung und wird zu den heutigen größten Problemen der Physik gezählt.[4]:90 ff. Das liegt zum Einen daran, dass Gläser röntgenographischen Untersuchungen nur sehr schwer zugänglich sind und zum Anderen die strukturbildenden Prozesse teilweise bereits in der Schmelze beginnen, wobei die vorliegenden Temperaturen eine genaue Untersuchung zusätzlich erschweren.[5]:68

Das Material, das diese Grundstruktur des Glases bestimmt, heißt Netzwerkbildner. Neben dem erwähnten Siliciumoxid können auch andere Stoffe Netzwerkbildner sein, wie Bortrioxid und auch nichtoxidische wie Arsensulfid. Einkomponentengläser sind jedoch sehr selten. Das trifft auch auf reines Quarzglas zu, das als einziges Einkomponentenglas wirtschaftliche Bedeutung hat. Die Ursache hierfür sind die enorm hohen Temperaturen (über 2000 °C) welche zu dessen Erzeugung notwendig sind.[4]:154[25]

Weitere Stoffe binden sich anders in das Glasnetzwerk der Netzwerkbildner ein. Hier werden Netzwerkwandler und Stabilisatoren (oder auch Zwischenoxide) unterschieden.[4]:5 ff.[5]:51 f.

Netzwerkwandler werden in das vom Netzwerkbildner gebildete Gerüst eingebaut. Für gewöhnliches Gebrauchsglas – Kalk-Alkali-Glas (gebräuchlicher ist allerdings der engere Terminus Kalk-Natron-Glas) – sind dies Natrium- bzw. Kaliumoxid und Calciumoxid. Diese Netzwerkwandler reißen die Netzwerkstruktur auf. Dabei werden Bindungen des Brückensauerstoffs in den Siliciumoxid-Tetraedern aufgebrochen. Anstelle der Atombindung mit dem Silicium geht der Sauerstoff eine deutlich schwächere Ionenbindung mit einem Alkaliion ein.[4]:5 ff.[5]:51 f.

Zwischenoxide wie Aluminiumoxid können als Netzwerkbildner und -wandler fungieren, das heißt, sie können ein Glasnetzwerk verfestigen (stabilisieren) oder genau wie die Netzwerkwandler die Strukturen schwächen. Ihre jeweilige Wirkung in einem Glas ist stets abhängig von einer Reihe von Faktoren. Allerdings sind Zwischenoxide allein nicht zur Glasbildung fähig.[4]:5 ff.[5]:51 f.

Übergang von der Schmelze zum festen Glas

Während bei kristallinen Materialien der Übergang von der Schmelze zum Kristall durch langsame Abkühlung erfolgt, ist dieser Vorgang bei Gläsern so rasch, dass sich keine Kristallstrukur bilden kann. Den Übergangsbereich von einer Schmelze zum Glass wird Transformationsbereichgenannt.[5]:29 f. Im Laufe der Abkühlung nimmt die Viskosität des Materials stark zu. Dies ist das äußere Zeichen für eine zunehmende innere Struktur. Da diese Struktur kein regelmäßiges Muster aufweist, heißt der Zustand der Schmelze im Transformationsbereich, wie auch des erstarrten Glases, amorph. Am kühlen Ende des Transformationsbereichs liegt ein thermodynamischer Übergang, der für Glas charakteristisch ist und daher den Namen Glasübergang trägt. An ihm wandelt sich die Schmelze in den festen, glasartigen Zustand, den das Glas auch bei weiterer Abkühlung beibehält. Der Glasübergang zeichnet sich durch eine sprunghafte Änderung des Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie eine Abnahme der spezifischen Wärme

C

p

{displaystyle C_{mathrm {p} }}

aus.[5]:36 ff.[4]:3 ff.
Diese Abfolge von Transformationsbereich und Glasübergang ist charakteristisch für alle Gläser, auch solche, die wie Plexiglas aus Kohlenwasserstoffen bestehen. Der amorphe, viskose Zustand der Schmelze im Transformationsbereich wird für die Bearbeitung von Glas durch Glasbläserei ausgenutzt. Er erlaubt eine beliebige Verformung, ohne dass Oberflächenspannung und Gravitation das Werkstück sofort zerfließen lassen.[2]:7 f.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft

Wert

Einheit

Dichte eines Kalk-Natron-Glas

2500

kg/m³

Dichte eines Schwerflintglases (SF59)[26]

6260

kg/m³

Wärmeleitfähigkeit Kalk-Natron-Glas

0,80

W/(K·m)

Wärmeleitfähigkeit Quarzglas[27]

1,38

W/(K·m)

Wärmeleitfähigkeit Zerodur

1,46

W/(K·m)

Elektrische Leitfähigkeit

bis ca. 600 °C Isolator

Thermische Ausdehnung Kalk-Natron-Glas[28]

9,0·10−6

1/K

Thermische Ausdehnung Borosilikatglas 3.3[28]

3,3·10−6

1/K

Thermische Ausdehnung Quarzglas[28]

0,57·10−6

1/K

Thermische Ausdehnung Zerodur

< 0,1·10−6

1/K

Zugfestigkeit

30

MPa

Druckfestigkeit

900

MPa

E-Modul

70.000

MPa

Wärmekapazität

0,8

kJ/(kg·K)

Transmission (Physik)

0–100

%

Brechungsindex (siehe Optisches Glas)

1,5 bis 1,9

Die im allgemeinen Sprachgebrauch tragende Eigenschaft von Glas ist die optische Durchsichtigkeit. Die optischen Eigenschaften sind so vielfältig, wie die Anzahl der Gläser. Neben klaren Gläsern, die in einem breiten Band für Licht durchlässig sind, kann die Zugabe von speziellen Materialien zur Schmelze die Durchlässigkeit blockieren. Zum Beispiel werden damit optisch klare Gläser für infrarotes Licht undurchdringbar, die Wärmestrahlung ist blockiert. Die bekannteste Steuerung der Durchlässigkeit ist die Färbung. Die verschiedensten Farben können erzielt werden. Andererseits gibt es undurchsichtiges Glas, das schon aufgrund seiner Hauptkomponenten oder der Zugabe von Trübungsmitteln opak ist.[5]:149, 286 f., 304 ff.

Gebrauchsglas hat eine Dichte von ca. 2500 kg/m³ (Kalk-Natron-Glas).[29] Die mechanischen Eigenschaften variieren sehr stark. Die Zerbrechlichkeit von Glas ist sprichwörtlich. Die Bruchfestigkeit wird stark von der Qualität der Oberfläche bestimmt.[4]:240
Glas ist weitgehend resistent gegen Chemikalien. Eine Ausnahme ist Flusssäure; sie löst das Siliciumdioxid und wandelt es zu Hexafluorokieselsäure.[4]:305 f. Durch Verwitterung, bspw. jahrzehntelange Lagerung im Erdreich, entstehen mikroskopisch feine Risse an der Glasoberfläche, die sogenannte Glaskrankheit. Klarglas erscheint dann für das menschliche Auge trüb.[4]:310 ff.[30] Bei Raumtemperatur hat Kalk-Natron-Glas einen hohen elektrischen Widerstand, der allerdings mit steigender Temperatur stark abfällt. Quarzglas (glasartig erstarrtes reines Siliciumdioxid) ist auch noch bei deutlich höheren Temperaturen ein Isolator.[4]:272 ff. Neben den Silikatgläsern gibt es aber auch sog. metallische Gläser wie Fe80B20, die bereits bei Raumtemperatur höhere Leitfähigkeiten besitzen, weil sie sich ähnlich wie eingefrorene flüssige Metalle verhalten.[5]:226

Wegen seiner Natur als unterkühlte Schmelze kann Glas auch in sehr begrenztem Umfang fließen. Dieser Effekt macht sich aber erst bei höheren Temperaturen bemerkbar. Die häufige Behauptung, dass Kirchenfenster unten dicker seien, weil das Glas im Laufe der Jahrhunderte durch die Schwerkraft nach unten geflossen sei, ist falsch, derartige Fließvorgänge hätten bei Raumtemperatur Jahrmillionen benötigt. Die Verdickung ist auf das damalige Produktionsverfahren (Zylinderblasen) zurückzuführen.[31]

Produktionsprozesse

Gemenge

Quarzsand als Rohstoff
Einlegemaschine einer Floatglasanlage

Das Kalk-Natron-Glas ist das vorherrschende Massenglas und macht circa 90 % des weltweit produzierten Glases aus.[32] Grundsätzlich besteht dieses Glas aus Siliziumdioxid (SiO2), Natriumoxid (Na2O) und Calciumoxid (CaO). Im alltäglichen Gebrauchsglas, welches nach wie vor zur Familie der Kalk-Natron-Gläser gehört, werden aber verschiedene weitere Bestandteile zugegeben, um die Gebrauchseigenschaften und Herstellungsbedingungen zu optimieren. Geringfügige Verunreinigungen der Rohstoffe, die mit den normalen Qualitätsanforderungen an das Gebrauchsglas vereinbar sind, stellen ebenfalls Quellen für weitere (unbeabsichtigte) Glasbestandteile dar. In normalem Glas, wie es zur Fertigung von farblosen Behältern oder Flachglas verwendet wird, finden sich oft gewisse Mengen Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Kaliumoxid, welche bewusst zugegeben werden. Durch Verunreinigungen finden sich weiterhin kleinere Mengen von Eisenoxiden, Titanoxid und beispielsweise Chrom(III)-oxid im Glas wieder.[33] Die häufigsten Rohstoffe in der Massenglasproduktion können der nachfolgenden Liste entnommen werden:

Quarzsand ist ein fast reiner SiO2-Träger zur Netzwerkbildung. Wichtig ist, dass der Sand nur einen geringen Anteil an Fe2O3 besitzen darf (< 0,05 %), da sonst bei Weißglas störende Grünfärbungen auftreten.[34][33] Dieser Rohstoff macht mit über 70 % massenmäßig den größten Teil des Gemenges aus, und ist eine der Hauptquellen für Verunreinigungen.[35]
Soda (Na2CO3) dient als Natriumoxidträger, das als Netzwerkwandler und als Flussmittel dient und den Schmelzpunkt des SiO2 senkt. In der Schmelze wird Kohlenstoffdioxid frei und löst sich als Gas aus dem Glas.[36] Soda ist im Bereich der Massengläser der teuerste Rohstoff, da er kaum als natürlich vorkommendes Mineral verfügbar ist. Natrium kann der Schmelze auch als Nitrat oder Sulfat zugeführt werden (Natriumsulfat ist Läutermittel zur Reduzierung des Blasengehaltes).[37][35]
Pottasche (K2CO3) liefert Kaliumoxid für die Schmelze, das wie Natriumoxid als Netzwerkwandler und Flussmittel dient.[35][36]
Feldspat (NaAlSi3O8) trägt neben SiO2 und Na2O auch Tonerde (Al2O3) in das Gemenge ein. Diese führt zu einer Erhöhung der chemischen Beständigkeit gegenüber Wasser, Nahrungsmitteln und Umwelteinflüssen.[4]:318 ff.[38]
Kalk dient als Netzwerkwandler. Während der Schmelze zersetzt er sich zu Kohlendioxid und Calciumoxid. CaO erhöht in mäßiger Zugabe (10–15 %) die Härte und chemische Beständigkeit des Endproduktes.[39][4]:318 ff., 273
Dolomit ist ein Träger für CaO und MgO. Magnesiumoxid wirkt auf die Schmelze ähnlich wie Calciumoxid. Ein zu hoher MgO-Gehalt im Glas kann jedoch die Liquidustemperatur unerwünscht erhöhen und zu Entglasungen führen.[40]
Altglas oder Eigenscherben aus dem Produktionsbruch werden ebenfalls dem Gemenge wieder zugegeben. Altglas aus dem Glasrecycling geht vor allem in die Behälterglasindustrie, denn Glasflaschen bestehen heute im Schnitt zu rund 60 % aus Altglas, grüne Flaschen aus bis zu 95 %,[41][42] und in die Herstellung von Glaswolle, wo ihr Anteil bis zu 80 % beträgt.[43] Dies spart Rohstoff und Energie, da Scherben leichter schmelzen als das Gemenge und die chemischen Reaktionen wie beispielsweise die Dekarbonatisierung von Soda, Kalk und Dolomit nicht mehr stattfinden muss.[41] Recycelte Scherben sind eine weitere Hauptquelle für Verunreinigungen, da die Farbsortierung bei Altglasrecycling Probleme bereitet und weitere unerwünschte Fremdstoffe wie Metalle, Keramik oder Spezialgläser nur ungenügend ausgelesen worden sein können. Die Fremdstoffe verursachen Glasfehler durch nicht vollständiges Aufschmelzen oder ungewollte Färbungen des Glases und Schäden in der Glasschmelzwanne, da sich Metalle in den feuerfesten Boden einfressen.[41][2]:366 ff.

Für Spezialgläser kommen auch Mennige, Borax, Bariumcarbonat und seltene Erden zum Einsatz.[44][45][46][47]

Schmelze

Doghouse der Schmelzwanne mit Einlegemaschine

Die Glasschmelze lässt sich in drei Phasen unterteilen:

Sie beginnt mit der Rauschmelze, die das Erschmelzen des Gemenges und seine Homogenisierung umfasst.
Im Anschluss erfolgt die Läuterung, in der die Gase ausgetrieben werden.
Zuletzt wird die geläuterte Schmelze auf die gewünschte Formgebungstemperatur abgekühlt („Abstehen des Glases“).[48]

Bei chargenweise arbeitenden Tageswannen und Hafenöfen geschehen diese Schritte nacheinander in demselben Becken.[49][50] Dieses historische Produktionsverfahren findet heute nur noch bei kunsthandwerklicher Produktion und speziellen, optischen Gläsern in geringen Mengen statt. Im industriellen Maßstab finden ausschließlich kontinuierlich arbeitende Öfen Verwendung.[51] Hier ist die Abfolge obiger Schritte nicht zeitlich, sondern räumlich getrennt, auch wenn die einzelnen Abschnitte fließend ineinander übergehen.[49] Die Menge des zugeführten Gemenges muss derjenigen der Glasentnahme entsprechen. Die notwendige Energie zum Erschmelzen des Glases kann durch fossile Brennstoffe oder elektrische Energie, mittels Stromdurchgang durch die Schmelze, erbracht werden.

Das Gemenge wird der Schmelzwanne mit einer Einlegemaschine am Einlegevorbau, dem Doghouse, aufgegeben. Da das Gemenge eine geringere Dichte als die Glasschmelze besitzt, schwimmt dieses auf der Schmelze und bildet den sogenannten Gemengeteppich.[52][48] Bei Temperaturen von ca. 1400 °C und mehr schmelzen die verschiedenen Bestandteile langsam auf. Einige der Gemengebestandteile können zusammen Eutektika bilden und bereits bei wesentlich geringeren Temperaturen erste Schmelzphasen bilden.[53][54] Die Konvektion im Glasbad bewirkt einen kontinuierlichen Abtransport von Material, das sich vom Gemengeteppich löst. Gleichzeitig bewirkt sie eine Erwärmung des Gemenges. Somit erzeugt sie sowohl eine thermische, als auch eine chemische Homogenität der Schmelze.[55] Diese kann durch ein Bubbling, die Eindüsung von Luft oder Gasen in die Schmelze, unterstützt werden.[56]

Im Läuterbereich, der dem Schmelzbereich unmittelbar folgt, und häufig auch durch einen Wall in der Schmelze von diesem getrennt ist, werden in der Schmelze verbliebene Gase ausgetrieben.[57]
Zu diesem Zweck wird dem Gemenge zuvor ein sogenanntes Läutermittel zugegeben. Dieses Läutermittel zersetzt sich bei einer bestimmten Temperatur unter Gasbildung. Aufgrund von Partialdruckdifferenzen diffundieren nun Gase aus der Schmelze in die Läutermittel-Gasblasen ein, welche dadurch anwachsen und aufsteigen. Um diesen Prozess in wirtschaftlich vertretbaren Zeiten durchführen zu können, herrschen im Läuterteil einer Glasschmelzwanne ähnlich hohe Temperaturen wie im Schmelzteil, weil eine zu hohe Viskosität der Schmelze das Aufsteigen der Gasblasen stark verlangsamen würde. Da die Läuterung bestimmend für die Glasqualität ist, gibt es vielfältige unterstützende Maßnahmen.[57][58]

Dem Läuterbereich schließt sich die baulich klar getrennte Arbeitswanne an. Da für die Formgebung niedrigere Temperaturen als zur Schmelze und Läuterung nötig sind, muss das Glas vorher abstehen, das Gefäß heißt daher auch Abstehwanne. Der Kanal, der Schmelzwanne und Arbeitswanne verbindet, wird Durchlass genannt und arbeitet nach dem Siphon­prinzip. Bei Flachglaswannen sind Schmelz- und Arbeitswanne nur durch eine Einschnürung getrennt, da ein Durchlass eine optische Unruhe im Fertigprodukt entstehen ließe.[59]

Von der Arbeitswanne fließt das Glas weiter zum Entnahmepunkt, wo dann die Formgebung stattfindet. Bei der Produktion von Hohlglas sind dieses die Speiser oder Feeder. Hier werden Tropfen erzeugt, die über ein Rinnensystem in darunter stehende Glasmaschinen geleitet werden. Bei der Flachglasherstellung nach dem Floatglasverfahren fließt das Glas über einen Lippstein in das Floatbad.[60][61]

Formgebung

IS-Maschine bei der Flaschenproduktion

Je nach Produkt wird Glas unterschiedlich geformt. Die Formung erfolgt durch Pressen, Blasen, Schleudern, Spinnen, Walzen oder Ziehen:

Hohlglas wird in mehreren Verfahren durch Pressen, Blasen, Saugen und Kombinationen dieser Techniken hergestellt. Hier dominiert die IS-Maschine, die im Blas-Blas- oder Press-Blas-Verfahren arbeitet. Für höherwertige Tafelware kommen Press-Blas-Verfahren zum Einsatz, die karussellförmig arbeiten und als Rundläufer oder Rotationsblasmaschine bezeichnet werden.[62]
kontinuierliche Glasfasern werden durch Spinnen im so genannten TEL-Verfahren produziert[63]
Glasfasern für beispielsweise Glaswolle werden erzeugt indem sie durch ein Sieb geschleudert werden[64]
Flachglas wird hauptsächlich im Floatverfahren hergestellt, kann aber auch nach verschiedenen älteren Verfahren gezogen, gewalzt oder gegossen werden. Manufakturen bieten seit einiger Zeit auch wieder vermehrt handgeblasenes Flachglas an, das Antikglas (oder in Anlehnung an seine Herstellungsmethode auch Zylinderglas) genannt wird.[65][66][67]
Rohrglas wird durch verschiedene kontinuierliche Ziehverfahren hergestellt, großformatige Glasrohre werden in einem speziellen Schleuderverfahren erzeugt.[68]

Kühlung

Mit Hilfe der Doppelbrechung von polarisiertem Licht sichtbar gemachte Spannungen in Glas
Hohlglasproduktion: Konservengläser nach dem Verlassen der Kühlbahn

In jedem Glasgegenstand entstehen bei der Formgebung mechanische Spannungen als Folge einer Zwangsformgebung oder Dehnungsunterschiede im Material aufgrund von Temperaturgradienten.[2]:46 Diese Spannungen lassen sich mit optischen Spannungsprüfern unter polarisiertem Licht geometrisch messen (Spannungsdoppelbrechung). Die Spannungsanfälligkeit hängt vom Ausdehnungskoeffizienten des jeweiligen Glases ab und muss thermisch ausgeglichen werden.[2]:107 ff.

Für jedes Glas lässt sich ein Kühlbereich festlegen, welcher von der sogenannten oberen und unteren Kühltemperatur begrenzt wird. Die Lage dieser Temperaturen definiert sich nach der Viskosität, so ist die obere Kühltemperatur diejenige Temperatur bei der das Glas eine Viskosität von 1012 Pa·s besitzt. Bei der unteren Kühltemperatur liegt eine Viskosität 1013,5 Pa·s vor. In der Regel erstreckt sich der Kühlbereich, für die meisten kommerziell genutzten Gläser, zwischen 590 °C und 450 °C. Die Spannungen werden durch Tempern verringert, also durch definiertes langsames Abkühlen, da bei den hier vorherrschenden Viskositäten eine Spannungsrelaxation gerade noch möglich ist und bleibende Spannungen im Glaskörper vermieden werden.[2]:7-10

Die Zeit, in der ein Glasgegenstand den Kühlbereich durchlaufen kann, hängt maßgeblich von der je nach Glasart zu überbrückenden Temperatur und der Stärke (Dicke) des Gegenstands ab. Im Hohlglasbereich sind dies zwischen 30 und 100 Minuten, bei großen optischen Linsen mit 1 m Durchmesser und mehr kann eine langsame Abkühlung von einem Jahr notwendig sein, um sichtbare Spannungen und somit Bildverzeichnungen der Linse zu vermeiden.[2]:46 ff. Die Kühlrate ist bei optischen Gläsern, nach der chemischen Zusammensetzung, der zweite wichtige Parameter zur Einstellung von Brechungsindex bzw. Dispersion und deshalb generell von besonderer Bedeutung im Produktionsprozess.[69]

Es gibt zwei Arten von Kühlaggregaten, die zum Entspannungskühlen von Glasgegenständen genutzt werden können: die periodisch arbeitenden Kühlöfen und kontinuierlich betriebene Kühlbahnen. In der Praxis geschieht jedoch zumeist keine klare Abgrenzung zwischen diesen beiden Fällen, so wird beispielsweise das kontinuierlich betriebene Kühlaggregat in der Flachglasindustrie häufig als Rollenkühlofen bezeichnet.[70]

Kühlöfen eignen sich nur für Sonderfertigungen und Kleinstchargen, da nach jeder Entnahme der Werkstücke der Ofen wieder auf Temperatur gebracht werden muss. Industriell werden Kühlbahnen genutzt. In der Hohlglasindustrie erfolgt der Transport der Glasgegenstände auf Stahlmatten oder Kettenbändern durch die Kühlbahn, während das kontinuierliche Glasband in der Flachglasindustrie mittels Rollen durch die Kühlbahn transportiert wird.
Vor den Kühlbahnen (regional auch Kühlbänder genannt) wurden für mittlere Sortimente sogenannte Zugöfen verwendet. Nachdem der Zug im Ofen mit Gläsern gefüllt war, wurde der eine Wagen aus dem Ofen heraus- und ein leerer Wagen hereingefahren. Der heiße Wagen wurde mit isolierten Blechen verhängt und konnte langsam abkühlen, bevor er entleert wurde. Pro Schicht wurden meist drei Wagenwechsel durchgeführt.[71][72][73]

Die bisher geschilderten Vorgänge lassen sich unter dem Begriff des Entspannungskühlen, also dem Kühlen eines Glaskörper mit dem Zweck bleibende Spannungen zu vermeiden, zusammenfassen. Als einen umgekehrten Fall kann das thermische Vorspannen von Glas zur Herstellung von beispielsweise Einscheibensicherheitsglas betrachtet werden. Dabei wird das Glas von einer Temperatur oberhalb seiner Transformationstemperatur so schnell abgekühlt, dass die thermisch erzeugten Spannungen nicht mehr abgebaut werden können. Infolgedessen entstehen im Glasvolumen Zugspannungen und in der Glasoberfläche Druckspannungen, die ursächlich für eine gesteigerte Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit des Glaskörpers sind.[74]

Oberflächenveredelung

Beschichtung eines Substrates mit Gold durch Sputtern
Eine durch Ätzen kunstvoll verzierte Scheibe.

Eine Oberflächenveredelung entsteht durch das Aufbringen von Schichten oder das Abtragen von Schichten, sowie das Modifizieren der Struktur oder der Chemie der Glasoberfläche. Sinn und Zweck solcher Maßnahmen ist die Verbesserung der bestehenden Gebrauchseigenschaften eines Glasgegenstandes oder die Erzeugung neuer Anwendungsgebiete für einen Glasgegenstand.[75]

Durch chemische und physikalische Gasphasenabscheidung können feinste Metallbeschichtungen aufgebracht werden. Die meisten Fenster- und Autogläser werden auf diese Weise mit für Infrarotlicht undurchlässigen Beschichtungen versehen. Die Wärmestrahlung wird reflektiert und Innenräume heizen durch Sonneneinstrahlung weniger auf. Gleichzeitig werden die Wärmeverluste im Winter reduziert, ohne dabei die Durchsichtigkeit wesentlich zu beeinträchtigen.[76][77]
Die Beschichtung mit dielektrischem Material, das selbst durchsichtig ist, aber einen vom Glasträger abweichenden Brechungsindex aufweist, ermöglicht sowohl Verspiegelungen als auch eine Entspiegelung. Dies wird bei der Herstellung von Brillengläsern und Linsen für Fotoapparate eingesetzt, um störende Reflexionen zu vermindern. Für wissenschaftliche Zwecke werden Schichten hergestellt, die mehr als 99,9999 % des einfallenden Lichts einer bestimmten Wellenlänge reflektieren. Umgekehrt kann auch erreicht werden, dass 99,999 % des Lichts die Oberfläche passieren.[76][78][79][80]
Durch Sandstrahlen oder mit Flusssäure kann die Oberfläche so weit aufgeraut werden, dass das Licht stark gestreut wird. Es erscheint dann milchig und nicht mehr durchsichtig, jedoch wird weiterhin nur sehr wenig Licht absorbiert. Daher wird diese Technik häufig für Lampenschirme oder blickdichte Fenster angewandt (siehe auch Satinieren).[81]
Ebenfalls mit Flusssäure lässt sich die Oberfläche eines Glases säurepolieren. Dabei werden die beschädigten Oberflächenschichten abgetragen was zu defektfreien Oberfläche und somit einer erhöhten Festigkeit des Glasgegenstandes führt.[81]
eine weitere häufig eingesetzte Oberflächenveredelungsmethode ist die Entalkalisierung der Glasoberfläche. Durch Reaktion der heißen Glasoberfläche mit aggressiven Gasen (z. B. HCl oder SO2) bilden sich mit den Alkalien aus dem Glas Salze, welche sich auf der Glasoberfläche abscheiden. Das an Alkalien verarmte Glas zeigt infolgedessen eine erhöhte chemische Beständigkeit.[82]
Während der Hohlglasproduktion wird dem Glas in zwei Schritten eine sogenannte Heiß- und Kaltendvergütung aufgebracht. Diese beiden Vergütungen sollen verhindern, dass sich die Glasflaschen während der Produktion und späteren Befüllung gegenseitig beschädigen, indem ihr Reibkoeffizient verringert wird und sie so im Falle eines Kontaktes aneinander vorbeigleiten, statt sich gegenseitig zu zerkratzen. Hierfür werden verschiedene Zinn- und Titanverbindungen als Schichten verwendet.[83]

Qualitätskontrolle

Um die Qualität des Glases sicherzustellen, müssen regelmäßig umfangreiche Untersuchungen durchgeführt werden, hierzu zählen:

Online-Kontrolle in der Glashütte (optische Prüfungen aller einzelnen Glaserzeugnisse auf Maßhaltigkeit, Risse, Relikten, Verunreinigungen etc.)
tägliche oder wöchentliche chemische Glasanalyse mit der ICP-OES, um u. a. auch die Schwermetalle im Verpackungsglas zu überwachen (Forderung der Verpackungsverordnung)
wöchentliche oder monatliche Fe2+-Analyse und Analyse des Redoxzustandes, um so das Schmelzaggregat und die Qualität der verwendeten Recyclingglasqualitäten zu beurteilen[84]
tägliche Spannungsprüfungen mit Rotlicht 1. Ordnung unter dem Mikroskop um Bruchprobleme zu reduzieren
bei Bedarf Bruchanalysen mit der REM-EDX

Glasfärbung und Entfärbung

Gewöhnliches Floatglas ist wegen Fe2+-Verunreinigungen in dickeren Schichten grün

Grundsätze

Die meisten Glassorten werden mit weiteren Zusatzstoffen produziert, um bestimmte Eigenschaften, wie ihre Färbung, zu beeinflussen. Grundsätzlich werden bei Gläsern drei Farbgebungsmechanismen unterschieden, die Ionenfärbung, die kolloidale Färbung und die Anlauffärbung. Während die erstgenannte Möglichkeit hauptsächlich auf der Wechselwirkung des Lichtes mit den Elektronenhüllen der farbgebenden Elemente beruht, treten bei den letzten beiden unterschiedlichste Beugungs-, Reflexions- und Brechungserscheinungen des Lichts auf, die stark abhängig von dispergierten Phase sind. Im Falle der Anlauffärbung handelt es sich um eine Elektronenanregung im Kristallgitter des Chromophors.[5] :275 ff.[85]

Ionenfärbung

Als färbende Substanzen in Gläsern werden Metalloxide, sehr häufig 3d-Elemente, eingesetzt. Die Entstehung der Farbwirkung beruht auf der Interaktion der äußeren Elektronen mit elektromagnetischen Wellen. Dabei kann es zur Absorption bestimmter Wellenlängen und zur Emission anderer Wellenlängen kommen. Werden Wellenlängen des sichtbaren Lichtes absorbiert, entsteht eine Farbwirkung, da das übriggebliebene Wellenlängenspektrum kein weißes Licht mehr ergibt. Die Färbung kann also als eine selektive Transmission betrachtet werden.[5]:255 ff.
Die tatsächliche Färbung eines Glases ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig. Neben der Konzentration der farbgebenden Ionen ist auch deren Koordination und die umgebende Glasstruktur von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise ergibt Cobalt(II)-oxid in einem Silikatglas einen anderen Blauton als in einem Phosphatglas.[5]:251 ff.[85]
Um einen speziellen Farbton zu erhalten, können die verschiedenen farbgebenden Oxide miteinander kombiniert werden, jedoch müssen dabei eventuell auftretende Wechselwirkungen beachtet werden.[5]:264 f.

Anlauffärbung

Zu den Anlaufgläsern gehören die durch Chalkogenide gefärbten Gläser, die hauptsächlich in silikatischen Gläsern mit hohen Zink- und Kaliumoxidgehalten Anwendung finden. Am häufigsten werden hierfür Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid in geringen Prozentbereichen zugegeben, aber auch andere Metallchalkogenide sind denkbar.[5]:266 Das Glas wird unter reduzierenden Bedingungen erschmolzen, wobei zunächst farbloses Glas entsteht. Erst eine anschließende Temperung bewirkt, dass die Gläser farbig werden – sie laufen an. Mit zunehmender Dauer wandert die UV-Kante des Glases immer mehr in den sichtbaren Bereich hinein. Durch eine gezielte Temperung können somit unterschiedliche Farbwirkungen erzielt werden. Ursache für dieses Verhalten sind mikroskopische (Cadmium-)Chalkogenidkristalle, die sich während des Temperns bilden und mit andauernder Temperzeit weiter wachsen.[5]:267 Es handelt sich also um eine gesteuerte Entglasung. Untersuchungen zeigten, dass sich mit zunehmender Kristallisation des Chalkogenids die Verbotene Zone zwischen Valenz- und Leitungsband vergrößert, was die Ursache für die Verschiebung der UV-Kante in den sichtbaren Bereich ist.[5]:275 ff. Aufgrund ihrer scharfen Farbkante werden diese Gläser häufig als Filtergläser eingesetzt.[5]:268

Kolloidale Färbung

Eine goldrubin gefärbte Glasschale

Kolloidalgefärbte Gläser werden oft auch als (echte) Rubingläser bezeichnet. Bei diesen Gläsern werden Metallsalze der Schmelze zugegeben. Zunächst ergibt sich ebenfalls ein farbloses Glas. Durch eine anschließende Temperaturbehandlung werden Metalltröpfchen aus der Glasmatrix ausgeschieden und wachsen an. Die Farbwirkung der Kolloide beruht sowohl auf der Absorption des Lichtes durch die Teilchen als auch der Rayleigh-Streuung des Lichtes an ihnen. Je größer die erzeugten Kolloide werden, umso mehr nimmt ihre Extinktion zu. Gleichzeitig verschiebt sich die Wellenlänge ihrer maximalen Absorption zu langwelligerem Licht hin. Außerdem nimmt mit zunehmender Kolloidgröße der Effekt der Streuung zu, jedoch muss hierfür die Größe des Kolloids sehr viel kleiner als die Wellenlänge des zu streuenden Lichtes sein.[5]:281 ff.

Farbwirkung einzelner Bestandteile (Auswahl)

Durch Eisen und Schwefel (Kohlegelb) braungefärbte Flaschen
Verschiedene Farbschattierungen antiker römischer Glasflaschen

Die nachfolgende Liste enthält einige der häufigeren zur Färbung genutzten Rohstoffe, unabhängig von deren Farbgebungsmechanismus.[5]:226, 284[86][85]

Eisenoxide: färben je nach Wertigkeit des Eisenions grün-blaugrün (Weinflaschengrün) oder gelb und in Verbindung mit Braunstein gelb sowie braun-schwarz in Verbindung mit Schwefel bei reduzierenden Schmelzbedingungen.
Kupferoxide: Zweiwertiges Kupfer färbt blau; einwertiges färbt rot, daraus ergibt sich das Kupferrubinglas.
Chrom(III)-oxid: wird in Verbindung mit Eisenoxid oder allein für die Grünfärbung verwendet.
Uranoxid: ergibt eine sehr feine Gelb- oder Grünfärbung. (Annagelbglas oder Annagrünglas) mit grüner Fluoreszenz unter Ultraviolettstrahlung. Solche Gläser wurden vor allem in der Zeit des Jugendstils hergestellt. In England und Amerika ist diese Glassorte auch als uranium glass oder vaseline glass bekannt. Aufgrund der Radioaktivität des Urans wird es heutzutage nicht mehr verwendet.
Cobalt(II)-oxid: färbt intensiv blau und wird auch für die Entfärbung verwendet. Das Cobaltoxid wurde früher in einem aus den Cobalterzen hergestelltem Gemisch zugegeben, das Zaffer oder Safflor genannt wird.
Nickeloxid: violett, rötlich; es dient auch für die Graufärbung und zur Entfärbung.
Mangan(IV)-oxid (Braunstein): Es wird als Glasmacherseife zur Entfernung des Grünstichs (durch Absorption der Komplementärfarben) verwendet.
Selenoxid: färbt rosa und rot. Die rosa Färbung wird als Rosalin bezeichnet, die rote als Selenrubin.
Silber: ergibt feines Silbergelb.
Indiumoxid: Es erzeugt gelb bis bernsteinorange Farben.
Neodym: rosa bis purpur, lila
Praseodym: grün
Samarium: gelb
Europium: intensiv rosa
Gold: wird erst in Königswasser aufgelöst und färbt rubinrot, eine der teuersten Glasfärbungen (Goldpurpur).

Entfärbung von Gläsern

Die Entfärbung eines Glases ist dann notwendig, wenn durch Verunreinigungen der Rohstoffe größere Mengen an farbgebenden Bestandteilen im Glas vorhanden sind (ungewollter Farbeffekt), oder falls in der regulären Glasproduktion ein Erzeugnis anderer Farbe hergestellt werden soll. Die Entfärbung eines Glases kann sowohl chemisch, als auch physikalisch geschehen.[86] Unter der chemischen Entfärbung werden Änderungen an der Chemie des Glases verstanden, die zur Folge haben, dass die Färbung reduziert wird. Dies kann im einfachsten Fall durch eine Veränderung der Glaszusammensetzung geschehen. Sollten polyvalente Elemente in der Schmelze vorliegen, entscheidet neben deren Konzentration auch deren Oxidationszustand über die Farbwirkung. In diesem Fall kann ein veränderter Redoxzustand einer Glasschmelze die Farbwirkung des fertigen Produktes ebenfalls beeinflussen. Sofern eine Färbung des Glases durch Chalkogenide (Anlauffärbung) verursacht ist, kann der Schmelze Oxidationsmittel zugegeben werden. Diese bewirken eine Zersetzung der Chalkogenide in der Glasschmelze.[5]:267
Eine weitere Möglichkeit, Fehlfarben in einem Glas zu kompensieren, stellt die physikalische Entfärbung dar. Dazu werden kleinste Mengen farbgebender Bestandteile der Schmelze zugegeben. Grundsätzlich dient die komplementäre Farbe zur Beseitigung von Farbstichen. Dadurch entsteht der Effekt eines farblosen Glases. Mit steigender Intensität der ursprünglichen Fehlfärbung werden auch höhere Mengen an Entfärbungsmitteln notwendig, wodurch das Glas zwar farblos, aber zunehmend dunkler wirkt. Entfärbemittel werden Glasmacherseifen (auch Glasseifen) genannt.[86]

Phototropie und Elektrotropie

Hauptartikel: Transparenz (Physik)#Phototropie und Transparenz (Physik)#Elektrotropie

Hierbei handelt es sich um Färbungen und Entfärbungen, die unter dem Einfluss von mehr oder weniger Sonnenlicht zustande kommen; sie eignen sich für bei starkem Sonnenlicht automatisch dunkel werdende Brillengläser.

Ein ähnlicher Effekt ist mit einem veränderlichen elektrischen Feld erzielbar; er wird u. a. für verdunkelbare Windschutzscheiben verwendet.

Einstellung der Glaseigenschaften allgemein

Einflüsse der Zugabe ausgewählter Glasbestandteile auf die chemische Beständigkeit eines speziellen Basisglases gegenüber Korrosion durch Wasser (Korrosionstest ISO 719)[87]

Glaseigenschaften können mittels statistischer Analyse von Glasdatenbanken ermittelt und optimiert werden. Sofern die gewünschte Glaseigenschaft nicht mit Kristallisation (z. B. Liquidustemperatur) oder Phasentrennung in Zusammenhang steht, ist einfache lineare Regressionsanalyse anwendbar, unter Zuhilfenahme algebraischer Gleichungen der ersten bis zur dritten Ordnung. Viele Verfahren zur Vorausberechnung von Glaseigenschaften sind hauptsächlich empirischer Natur.[4]:162

Die nachstehende Gleichung zweiter Ordnung ist ein Beispiel, wobei C die Konzentrationen der Glaskomponenten wie Na2O oder CaO darstellen. Die b-Werte sind variable Koeffizienten, und n ist die Anzahl aller Glaskomponenten. Der Glas-Hauptbestandteil SiO2 ist in der dargestellten Gleichung ausgeschlossen und wird mit der Konstante bo berücksichtigt. Der Großteil der Glieder in der Beispielgleichung kann aufgrund von Korrelations- und Signifikanzanalyse vernachlässigt werden. Weitere Einzelheiten und Anwendungen siehe.[88]

Glaseigenschaft

=

b

0

+

i
=
1

n

(

b

i

C

i

+

k
=
i

n

b

i
k

C

i

C

k

)

{displaystyle {text{Glaseigenschaft}}=b_{0}+sum _{i=1}^{n}left(b_{mathrm {i} }C_{mathrm {i} }+sum _{k=i}^{n}b_{mathrm {ik} }C_{i}C_{mathrm {k} }right)}

Oft ist es erforderlich, mehrere Glaseigenschaften sowie die Produktionskosten gleichzeitig zu optimieren. Dies geschieht mit der Methode der kleinsten Quadrate, wodurch der Abstand zwischen den gewünschten Eigenschaften und den vorausberechneten einer fiktiven Glassorte durch Variation der Zusammensetzung minimiert wird. Es ist möglich, die gewünschten Eigenschaften unterschiedlich zu wichten.[89]

Zusammensetzungen wichtiger Gläser[90][91] (Angaben in Gewichtsprozent)

Glasart
SiO2
Al2O3
Na2O
K2O
MgO
CaO
B2O3
PbO
TiO2
F
As
Se
Ge
Te
SO3

Quarzglas
≥99













Borosilikatglas
70–79
1–4,5
2–6
0–4,4
0–0,3
0–0,5
14–17







Kronglas
73
2
5
17

3








Kalk-Natron-Glas
71–73
1–2,4
14–17
0,2–1,6
2,6–3,8
4,2–6,6








Floatglas[92]
72–72,6
0,1–1,1
13,5–14
≤ 0,7
4–4,1
8,4–8,8


≤ 0,2





0,2

Flintglas
62

6
8



24






Bleikristallglas
58

4
9


2
24






Glasfaser
54
14


4,5
17,5
10







Email
40
1,5
9
6
1

10
4
15
13




Chalkogenidglas 1










12
55
33

Chalkogenidglas 2










13
32
30
25

Zusammensetzungen historischer, moderner und natürlicher Gläser[93] (Angaben in Gewichtsprozent)

Glasart
SiO2
Al2O3
Fe2O3
Na2O
K2O
MgO
CaO
H2O

Kalknatron-Silicatgläser

Behälterglas (weiß)
73
2

13
1

11

Floatglas
72
0,5

14

4,5
9

Historische Gläser

mesopotamisches Glas
68
1
0,5
14,5
3
5
8

römisches Glas
70
2
0,5
18
1
1
7,5

mittelalterliches Kirchenfensterglas
49
2
0,5 +
1 P2O5
0,5
20
4
23

Natürliche Gläser

Obsidian
75
14
0,5
4
5

1
0,5

Tektite
79
10
3
0,5
2,5
2
3

Libysches Wüstenglas
98 +
0,2 TiO2
1,3
0,3




0,2

Glas-Zuschlagstoffe sind unter anderem:

andere Flussmittel zur Herabsetzung des Schmelzpunkts[4]:156 ff.
Kaliumoxid
Zinkoxid
Thallium
zur Veränderung des Brechungsindex[4]:204 ff.
Bariumoxid
Bleioxid (absorbiert auch Strahlung)
Trübungsmittel:[5]:299 ff.
Zinndioxid
Calciumphosphat
Fluorid für Opalglas
Zirkoniumdioxid
Cer wird verwendet, um Glas gegen radioaktive und Röntgenstrahlung zu stabilisieren.[94]
Boroxid als Zusatz verändert die thermischen und elektrischen Eigenschaften.[4]:173 f., 279
Aluminiumoxid erhöht die Bruchfestigkeit.[4]:252 f.

Geschichte der Glasherstellung

Frühzeit

Eine Messerklinge aus dem natürlichen Glas Obsidian
Glaskelch Thutmosis‘ III., ältestes sicher zu datierendes Glasgefäß der Welt (Staatliches Museum Ägyptischer Kunst, München)
Römisches Tropffläschchen in Form eines Gladiatorhelms, 1. Jahrhundert n. Chr. (Römisch-Germanisches Museum, Köln)
Fundort Thermengasse im römischen Vicus Turicum (Zürich): Reste von Fensterglas aus den Thermen
Salbölfläschchen aus dem römischen Vicus Turicum

Natürliches Glas wie Obsidian wurde wegen seiner großen Härte und des scharfen Bruchs seit frühester Zeit für Werkzeuge wie Keile, Klingen, Schaber und Bohrer benutzt. Obsidian kann jedoch – anders als künstlich hergestelltes Glas – mit antiken Mitteln nicht geschmolzen oder gefärbt werden.

Ob die Glasherstellung in Mesopotamien, in Ägypten oder an der Levanteküste erfunden wurde, lässt sich nicht mit letzter Gewissheit sagen. Die ältesten Glasfunde stammen aus Mesopotamien; ägyptische Quellen deuten für die Anfangsphase der Glasnutzung in Ägypten auf einen Import aus dem Osten hin. Die älteste textliche Erwähnung stammt aus Ugarit und wird auf etwa 1600 v. Chr. datiert. Als älteste Funde gelten die Nuzi-Perlen. Das älteste sicher zu datierende Glasgefäß ist ein Kelch, der den Namen des ägyptischen Pharaos Thutmosis III. trägt und um 1450 v. Chr. entstand. Der Kelch befindet sich seit dem 20. Jahrhundert im Staatlichen Museum Ägyptischer Kunst in München.

Glas wurde in Ägypten seit etwa 1450 v. Chr. zu Gefäßen verarbeitet (siehe unten). Der Herstellungsort dieses frühesten Glases ist allerdings unbekannt, er wird in Theben vermutet, dem heutigen Luxor. Die bekannteste Verarbeitungstechnik beruht auf dem Herstellen von Hohlgefäßen durch das Wickeln von erweichten Glasstäbchen um einen porösen Keramikkern, der anschließend herausgekratzt wurde. Die besten Funde hierzu liegen aus den Grabungen von Flinders Petrie aus Amarna vor. Die bislang einzige bekannte bronzezeitliche Glashütte, in der Glas aus seinen Rohstoffen hergestellt wurde, datiert in die Ramessidenzeit und wurde Ende der 1990er Jahre bei Grabungen des Roemer- und Pelizaeus-Museums (Hildesheim) unter der Leitung von Edgar Pusch im östlichen Nil-Delta in Qantir-Piramesse gefunden. Untersuchungen gaben Aufschluss über das Schmelzverfahren. So wurde Quarzgestein zerkleinert, mit sodahaltiger Pflanzenasche vermengt, in einen Krug gefüllt und bei vielleicht 800 °C zu einer Fritte geschmolzen. Diese Fritte wurde nach dem Abkühlen vermutlich zerkleinert und in einer zweiten Schmelze in speziell hergestellten Tiegeln bei 900 bis 1100 °C zu einem 8 bis 10 cm hohen Barren mit 10 bis 14 cm Durchmesser geschmolzen. Das Glas wurde dabei durch Beimischen von Metall-Oxiden schwarz, violett, blau, grün, rot, gelb oder weiß gefärbt. Ein konkreter Zusammenhang von Glasherstellung und Metallgewinnung ist trotz der ähnlichen Temperaturen nicht nachzuweisen. Das gefärbte Rohglas wurde in Barrenform an die weiterverarbeitenden Werkstätten geliefert, die daraus monochrome und polychrome Objekte herstellten. Solche Glasbarren wurden im Schiffswrack von Uluburun nahe dem türkischen Bodrum gefunden, das auf das 14. Jahrhundert v. Chr. datiert ist. Die erste bekannte Rezeptur ist aus der Bibliothek des assyrischen Königs Assurbanipal überliefert, die auf ca. 650 v. Chr. datiert wird: Nimm 60 Teile Sand, 180 Teile Asche aus Meerespflanzen und 5 Teile Kreide und du erhältst Glas. Zu dieser Zeit wurde schon wesentlich mehr Glas verarbeitet, und es entwickelte sich eine neue Glasschmelztechnik.

Römisches Parfumfläschen aus Glas, 1.–3. Jh. n. Chr., 8,2 cm hoch

Antike

Plinius der Ältere beschreibt in der Historia naturalis die Herstellung des Glases. Chemische Analysen und Erkenntnisse der experimentellen Archäologie haben Plinius in vielen Fragen bestätigt. Zur Römerzeit wurde Glas mit Flusssand und Natron aus Ägypten geschmolzen. Das ägyptische Natron wurde am Wadi Natrun, einem natürlichen Natronsee in Nord-Ägypten, abgebaut und über Alexandria von den Phöniziern in den Mittelmeerraum exportiert. Dieses war verhältnismäßig rein und enthielt mehr als 40 Prozent Natriumoxid (die Angabe wurde wie in der Petrologie üblich auf das Oxid bezogen, faktisch liegt aber Natriumcarbonat vor) und bis zu 4 Prozent Kalk. Die Zusammensetzung machte es zu einem idealen Schmelzmittel. Plinius schreibt weiter von Glassandlagern in Italien, Hispanien und Gallien, aber an keiner dieser Stätten entwickelte sich eine so bedeutende Glasherstellung wie an der palästinischen Küste zwischen Akkon und Tyros sowie in den ägyptischen Glashütten rund um den Wadi Natrun bei Alexandria.

Kaiser Diokletian legte im Jahr 301 die Preise für eine ganze Reihe von Produkten fest, unter anderem für Rohglas. Unterschieden wurde judaicum und alexandrium, wobei Letzteres teurer und wahrscheinlich entfärbtes Glas war. Zu dieser Zeit war die Glasproduktion im Wesentlichen noch immer in Primär- und Sekundärwerkstätten gegliedert. In den Primärwerkstätten wurde in großen Schmelzwannen Rohglas geschmolzen, das dann an die Sekundärwerkstätten geliefert wurde, wo es in Tiegeln eingeschmolzen und verarbeitet wurde. In Bet Eli’ezer im heutigen Israel wurden 17 Glasschmelzwannen freigelegt, die jeweils 2 × 4 m groß sind. Nachdem das Gemenge in die Wanne eingelegt worden war, wurde der Ofen zugemauert und 10 bis 15 Tage lang befeuert. Acht bis neun Tonnen blaues bzw. grünes Rohglas wurden so in nur einem Arbeitsgang erschmolzen. Nach dem Feuerungsstopp und dem Abkühlen wurde das Gewölbe des Ofens abgetragen, der Glasblock herausgestemmt und das Rohglas zur weiteren Verarbeitung versandt. Ein Schiffswrack aus dem 3. Jahrhundert, das an der südfranzösischen Küste gefunden wurde, hatte mehr als drei Tonnen Rohglas geladen[95]. In Ägypten wurden Rohglashütten gefunden, die bis ins 10. Jahrhundert reichten. Die Ägypter benutzten Antimon zur Entfärbung, konnten also farbloses, durchsichtiges Glas herstellen.

Die Sekundärglashütten waren im ganzen Römischen Reich verbreitet und stellten Hohlglas, Flachglas und Mosaiksteine her. Das Rohglas wurde in einem Tiegel eingeschmolzen und mit der Pfeife im zähflüssigen Zustand aus dem Ofen genommen und verarbeitet. An der Pfeife konnte das Glas aufgeblasen werden, was die Herstellung von größeren Gefäßen und neuen Formen ermöglichte. Wurde bis dahin Glas für Perlen, Parfümfläschchen und Trinkschalen verwendet, verbreitete sich im Römischen Reich vor allem Behälterglas – im Gegensatz zu den üblichen Ton-, Holz-, Metall- oder Lederbehältnissen ist Glas geschmacksneutral – sowie Karaffen zum Kredenzen und in der Spätantike auch Trinkgläser. Erste Fenstergläser fanden sich in Aix-en-Provence und Herculaneum. Die Funde haben Größen von bis zu 80 cm × 80 cm. Allerdings erwähnt keine schriftliche Überlieferung das Herstellungsverfahren. Für das frühe, dickwandige und einseitig matte Fensterglas gibt es in der Fachwelt unterschiedliche Auffassungen zu dessen Herstellung. Einerseits wird eine manuelle Strecktechnik[96] in Betracht gezogen, zum Anderen wird von einem Gussverfahren[97] für dessen Herstellung ausgegangen. Für das ab dem 2. Jh. n. Chr. aufkommende, dünnwandige und beidseitig klare Fensterglas ist das Zylinderblasverfahren wahrscheinlich.

Glasarmringe sind eine typische Schmuckform, die neben gläsernen Fingerringen und Ringperlen zur mittleren La-Tène-Zeit im keltischen Mitteleuropa als Frauenschmuck aufkommt und als Grabbeigabe gefunden wird.

Mittelalter und Neuzeit

Glasmacher. Aus: Hrabanus Maurus, De universo, illustrierte Handschrift (1023), Kloster Montecassino (cod. 132)[98]

Im frühen Mittelalter stellten die Germanen überall dort, wo die Römer sich zurückgezogen hatten, Glas her, das nahtlos an die schon germanisierte spätantike Formensprache anschließt. Man geht heute davon aus, dass für das fränkische Glas noch vorhandene römische Gläser wiederverwertet wurden.

Waldglas

Hauptartikel: Waldglas

Mit De diversis artibus des Benediktinermönches Theophilus Presbyter steht erstmals eine längere schriftliche Quelle zur Verfügung, die die Glasherstellung, das Blasen von Flachglas und Hohlglas sowie die Ofentechnologie beschreibt. Theophilus, der wahrscheinlich in Konstantinopel war, vermischte Asche von getrocknetem Buchenholz mit gesiebtem Flusssand im Verhältnis 2:1 und trocknete dieses Gemenge im Ofen unter ständigem Rühren, so dass es nicht schmelzen oder verkleben konnte, einen Tag und eine Nacht. Danach wurde diese Fritte in einen Tiegel gefüllt und in einer Nacht unter starker Hitze zu Glas geschmolzen.

Dieser am Anfang des 12. Jahrhunderts wohl in Köln entstandene Text bildet wahrscheinlich die Grundlage für die Kirchenfenster der Gotik und auch für das Waldglas. Die Pflanzenasche mit allen Verunreinigungen lieferte auch einen Teil des Kalks, der für die Herstellung guten Glases nötig war. Um die enorme Menge an Holz, die für die Befeuerung der Öfen und für die Aschegewinnung nötig war, nicht über lange Wege befördern zu müssen, wurden die Glashütten in abgelegenen Waldgebieten angelegt. Diese Waldglashütten stellten überwiegend Glas her, welches durch Eisenoxid (aus verunreinigtem Sand) grünlich verfärbt war.

In Georgius Agricolas De re metallica gibt es eine kurze Beschreibung der Glaskunst. Er hat von 1524 bis 1527 in Venedig gelebt und wohl die Insel Murano besuchen dürfen, was die detaillierten Beschreibungen der Öfen vermuten lassen.

Als Rohstoff sind durchsichtige Steine genannt, also Bergkristall und „weiße Steine“, also Marmor, die im Feuer gebrannt, im Pochwerk zu grobem Grieß zerstoßen und danach gesiebt werden. Weiter führt er Kochsalz, Magnetstein und Soda an. Kochsalz und Magnetstein werden von späteren Autoren als unnütz verworfen. Marmor und Soda gab es in Altare und in Mailand; sie sind in Deutschland nicht zu erhalten. Einzig eine Andeutung „salz das aus laugen dargestellt wird“ weist auf ein venezianisches Geheimnis hin.

Die Glasschmelzöfen der Waldglashütten und Venedigs waren eiförmige Konstruktionen mit 3 Meter Durchmesser und bis zu 3 Meter Höhe, gemauert aus mit gebrannter Schamotte versetzten Lehmziegeln. Im unteren Stock lag der Befeuerungsraum mit ein oder zwei halbrunden Öffnungen für den Holzeinwurf. In der Mitte schlugen die Flammen durch eine große runde Öffnung in den zweiten Stock, in dem die Hafenöfen standen. Dieser etwa 1,20 Meter hohe Raum war rundum mit 20 × 20 cm großen Ofentoren versehen, durch die das Gemenge eingelegt und das Glas entnommen werden konnte. Im Obergeschoss, das durch eine kleine Öffnung mit dem Schmelzraum verbunden war, lag der Kühlofen, der nur 400 °C heiß war. Der Kühlofen war mit einer kleinen Öffnung versehen, durch die fertige Werkstücke eingetragen wurden. Am Abend wurde das Loch zwischen Schmelzraum und Kühlraum mit einem Stein verschlossen, so dass das Glas über Nacht abkühlen konnte.

Venedig

Am Anfang der venezianischen Glastradition steht wohl der Handel mit byzantinischen Glaserzeugnissen, die schon im 10. Jahrhundert importiert und nach ganz Europa exportiert wurden. Erste Glasmacher finden sich in den Registern des 11. Jahrhunderts. Sie werden phiolarius („Flaschner“) genannt. Ein an der Südküste der Türkei havariertes Handelsschiff, das um 1025 gesunken ist, transportierte nicht weniger als drei Tonnen Rohglas, das aus Caesarea in Palästina stammte. Ob es für Venedig bestimmt war, lässt sich nicht mit Gewissheit sagen, ist aber naheliegend. Bis 1295 werden alle Glasmacher auf der Insel Murano angesiedelt und ihre Reisefreiheit per Gesetz eingeschränkt. Auf dieser von der Welt abgeschnittenen Insel konnte Angelo Barovier Mitte des 15. Jahrhunderts das Geheimnis der Glasentfärbung lüften und erstmals ungetrübtes, klar durchsichtiges Glas in Europa herstellen. Das crystallo, ein Soda-Kalk-Glas, das mit Manganoxid entfärbt war, sollte den Weltruhm des venezianischen Glases begründen. Die Soda wurde aus der Levante oder Alexandria importiert, ausgelaugt und versotten, bis ein reines Salz entstand. Als Sand wurde ein reiner Glassand aus dem Ticino oder gebrannter Marmor verwendet. Die Manganerze wurden wahrscheinlich von reisenden Erzsuchern aus Deutschland beschafft, die dort als Walen oder Venediger bekannt waren. Eine weitere venezianische Wiederentdeckung ist das lattimo (Milchglas), ein opakes weißes Glas, das mit Zinndioxid und Knochenasche getrübt war und das chinesische Porzellan nachahmte.

Viele neue Techniken wurden entwickelt, insbesondere im 19. und 20. Jahrhundert. Den Höhepunkt erreichte die Branche in den 1950er und 1960er Jahren. Berühmte Techniken aus dieser Zeit sind zum Beispiel: Anse Volante, Battuto, Canna, Colorazione a caldo senza fusione, Fenicio, Incamiciato, Murrina, Oriente, Pezzato, Pulegoso, Scavo, Siderale, Sommerso, Tessuto. Muranoglas gilt heute als begehrtes Sammlerobjekt. Es werden teilweise sehr hohe Summen für seltene und besondere Stücke bezahlt. Berühmte historische Glasmanufakturen sind zum Beispiel Venini & C., Pauly & C., Barovier & Toso, Seguso Vetri d’Arte. Einige dieser Manufakturen bestehen noch heute.

Kelch von Angelo Barovier (?), Mitte 15. Jahrhundert

Glasschale mit Vergoldungen, ca. 1510

Glaskännchen oder -vase, Venedig, ca. 1550-1600

Vase aus blauem Glas, Murano, um 1600

Glasteller in reticello-Technik

Schale aus vetro calcedonio mit Einlagen von vetro aventurino, Murano, um 1700

Venezianische Gläser, 1880–1890

Vase in millefiori-Technik, Fratelli Toso, ca. 1900–1910

Moderne Glasgefäße aus Venedig

Glasperlen

Die Glasperlen wurden zu einer begehrten Handelsware und breiteten sich schnell über ganz Europa aus. Über Jahrhunderte waren Glasperlen ein beliebtes Zahlungsmittel im Tauschhandel mit Gold, Elfenbein, Seide und Gewürzen. Seit einigen Jahren sind die bunten Kunstwerke begehrte Objekte für Sammler.

Glasperlen aus Venedig sind die bekanntesten und begehrtesten Perlen der Welt. Venezianische Glaskünstler haben während mehrerer Jahrhunderte Perlenhersteller auf der ganzen Welt beeinflusst. Dort werden die Glasperlen über offener Flamme hergestellt. Es ist ein sehr zeitaufwendiges Verfahren, da jede Perle einzeln gefertigt wird.

Ein Glasstab wird unter der Verwendung einer Lötlampe bis zum Schmelzen erhitzt und um einen Metallstab gewickelt, bis die gewünschte Perlenform erreicht wird. Auf diese Grundperle können nach und nach weitere Glasfarben aufgeschmolzen werden und unterschiedliche Dekorationselemente, wie dünne Glasfäden oder hauchdünne Glasplättchen (Confettis), aufgebracht werden. Dann wird die Perle sehr langsam abgekühlt und von der Stange entfernt, wodurch ein Loch entsteht, durch das die Perle später aufgefädelt werden kann. Diese Perlen heißen Wickelperlen.

Fensterglas

Mondglasproduktion im 18. Jahrhundert; die Tafel stammt aus der Encyclopédie. Der Arbeiter links trägt Holz zu Befeuerung. Mittig wird ein Glastropfen entnommen oder das Werkstück aufgeheizt. Rechts im Vordergrund wird ein Glastropfen durch Marbeln vorgeformt, im Hintergrund wird eine Scheibe ausgeschleudert.
Walzglasproduktion 1908: der gleiche Prozess wie 1688

Funde von Fensterglas in Pompeji belegen, dass die Römer bereits im 1. Jahrhundert Fensterglas kannten, das beispielsweise in Thermen oder Villen zum Einsatz kam. Es gibt sogar vereinzelte Berichte von gläsernen Gewächshäusern. Meist handelte es sich um rechteckige Platten von ca. 20 cm × 30 cm bis zu 80 cm × 80 cm Größe und einer Stärke von 3 bis 5 mm, die eine glatte Seite und eine raue Seite aufweisen. Ab dem 2. Jh. n. Chr. scheint beidseitig glattes, dünnwandiges Fensterglas das dickwandige und aufgrund seiner rauen Seite nur mäßig transparente Fensterglas zu verdrängen, welches im archäologischen Befund oftmals schwer von Gefäßglas und rezentem Glas zu unterscheiden ist. Dieses dünnwandige Fensterglas ist wahrscheinlich im Zylinderblasverfahren entstanden.[97][99] Zu einer breiteren Verwendung kommt es mit der aufkommenden Gotik im 12. Jahrhundert.[100]

Bei dem Mondglasverfahren, das bereits im vierten Jahrhundert im vorderen Orient belegt ist und später breite Anwendung in Frankreich fand, wird ein Glastropfen mit der Glasmacherpfeife zu einer Kugel vorgeblasen. Die heiße Glaskugel wird auf der gegenüberliegenden Seite an einem Metallstab befestigt, und die Glasmacherpfeife abgesprengt. Die Kugel hat nun ein Loch, dessen Ränder nach außen gestülpt werden. Zur weiteren Verarbeitung wurde die Kugel wieder auf Temperatur gebracht. Bei ca. 1000 °C war das Glas weich genug, um mittels Zentrifugalkraft in Tellerform geschleudert zu werden. Die Kugel öffnete sich um das Loch, an dem vorher die Pfeife befestigt war. Durch diese Technik wurden Glasplatten von ca. 1,20 m Durchmesser erzeugt. Anschließend wurde der äußere Rand zu Rechtecken geschnitten. Diese fanden Verwendung als z. B. Kirchenglas mit Bleieinfassungen. Das Mittelstück mit der Anschlussstelle des Schleuderstabs heißt Butze und wurde für Butzenscheiben von 10 bis 15 cm Durchmesser verwendet.[101]

Das Walzglasverfahren wurde zum ersten Mal 1688 in Saint-Gobain, der Keimzelle des heutigen gleichnamigen Weltkonzerns, dokumentiert. Geschmolzenes Glas wird auf den Walztisch gegossen, verteilt und schließlich gewalzt. Im Gegensatz zu den vorher genannten Verfahren wurde hier eine gleichmäßige Dicke erreicht. Auch waren erstmals Scheibengrößen von 40 × 60 Zoll möglich, was für die Produktion von Spiegeln genutzt wurde. Probleme bereitet jedoch die ungleichmäßige Oberfläche. Fensterglas dieses Herstellungsverfahrens ist oft blind und Spiegelglas nur durch aufwendiges kaltes Polieren zu erzielen.[101]

Zeichnung des Regenerativofens von Friedrich Siemens

Industrialisierung und Automatisierung

Gusseiserne Form zur manuellen Formgebung von Hohlglas

Die Industrialisierung und Automatisierung der Glaserzeugung setzte schrittweise im 19. Jahrhundert ein. Zunächst wurden einzelne Verfahrensabschnitte optimiert. So wurden 1847 durch Joseph Magoun Metallformen in der Hohlglasproduktion eingeführt, welche die bis dahin hauptsächlich genutzten Holzformen ersetzten.[102] 1856 entwickelte Friedrich Siemens den ersten Glasofen mit Regenerativfeuerung, was 1867 zum ersten kontinuierlichen Wannenofen ebenfalls durch Friedrich Siemens führte. Die regenerative Befeuerung ermöglichte erhebliche Energieeinsparungen und zugleich eine verbesserte Temperaturführung in der Glasschmelzwanne. Wenig später, im Jahr 1884, gründeten Ernst Abbe und Otto Schott in Jena ein Glaswerk für optische Spezialgläser.[103][104]

Flachglas

Herstellung von Flachglas nach dem Fourcault-Prozess. Die Glastafel wird durch eine Düse senkrecht aus der Schmelze gezogen.
Hauptartikel: Flachglas

Im Jahr 1905 entwickelte der Amerikaner John H. Lubbers ein Verfahren zur Flachglasherstellung, wobei er den manuellen Prozess des Zylinderblasverfahrens im industriellen Maßstab umzusetzen versuchte. Dabei wurden Zylinder direkt aus der Schmelz gezogen, diese konnten einen Durchmesser von 80 cm erreichen und waren bis zu 12 m hoch. Der Zylinder wurde anschließend aufgeschnitten und geplättet. Das Verfahren war jedoch sehr umständlich, insbesondere das Umlegen der Zylinder in die Horizontale bereitete Schwierigkeiten.[103]

Ein Patent zur verbesserten Flachglasproduktion sollte 1902 von Émile Fourcault folgen. Das nach ihm benannte Fourcault-Verfahren zur Ziehglasherstellung. Das Glas wird dabei kontinuierlich als Glastafel durch eine Düse aus der Schmelze senkrecht nach oben gezogen. Das Flachglas wurde somit ohne Umweg über einen Zylinder erzeugt. Nach dem Hochziehen durch einen senkrechten Kühlkanal auf ca. 8 m Höhe kann gekühltes Flachglas am oberen Ende zugeschnitten werden. Durch Variation der Ziehgeschwindigkeit konnte die Glasdicke eingestellt werden. Das Fourcault-Verfahren kam ab 1913 zum Einsatz und bedeutete eine große Verbesserung.[105]

Ein ähnliches Verfahren ließ der Amerikaner Irving Wightman Colburn 1904 patentieren. Das Glasband wurde ebenfalls senkrecht aus der Schmelz gezogen, aber zur besseren Handhabung über eine Umlenkrolle in einen horizontalen Kühlkanal umgeleitet. Mit einer eigenen Fabrik wurde bis 1912 versucht, das Verfahren zu beherrschen, blieb aber letztlich erfolglos, so dass Insolvenz angemeldet wurde. Das Patent ging an die Toledo Glass Company. 1917 kam das nunmehr sogenannte Libbeys-Owens-Verfahren zur industriellen Anwendung. Die Vorteile gegenüber dem Fourcault-Verfahren lagen in der einfacheren Kühlung. Hingegen konnten bei jenem mehrere Ziehmaschinen an einer Glasschmelzwanne arbeiten. Da der Kühlofen beliebig lang sein konnte, erreichte dieses Verfahren etwa die doppelte Produktionsgeschwindigkeit. In der Folgezeit existierten beide Verfahren parallel. 1925 verbesserte die Plate Glass Company die Vorteile der Verfahren von Fourcault und Colburn; sie erzielte mit dem Pittsburg-Verfahren dadurch eine deutliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit.[106][107]

Dem Deutschen Max Bicheroux gelang 1919 der entscheidende Schritt bei der Gussglasherstellung. Im Gegensatz zu den bisher genannten Verfahren wurde hier keine Glastafel aus der Schmelze gezogen, sondern die flüssige Glasmasse wurde dabei zwischen gekühlten Walzen zu einem Glasband geformt. Im noch erwärmten Zustand wurde das Glasband zu Tafeln geschnitten und in Öfen abgekühlt. Mit diesem Verfahren konnten Scheiben bis zu 4,5 m Breite hergestellt werden. Ein ähnliches Verfahren wurde 1921 von Pilkington und dem Fahrzeugfabrikanten Ford zur kontinuierlichen Herstellung von Automobilglas als Walzglas entwickelt. Dieses Verfahren lieferte allerdings geringere Breiten als das von Bicheroux.[108]

Die Firma Pilkington bewältigte in den 1960er Jahren als erste die technischen Probleme der Floatglasfertigung, wobei die Glasschmelze auf ein Bad aus flüssigem Zinn gegossen wurde. Dieses Prinzip revolutionierte die Flachglasfertigung, da es eine sehr hohe Produktivität aufwies und die Spiegelglasherstellung ohne weitere Nachbearbeitungsschritte ermöglichte. In den 1970er Jahren wurde dieses Verfahren allgemeiner Standard und verdrängte die Übrigen nahezu vollkommen. Das Verfahren basiert auf einer Idee von Henry Bessemer, die William E. Heal bereits 1902 zum Patent angemeldet hatte.[109]

Hohlglas

Hauptartikel: Hohlglas
Hohlglasproduktion um 1910: Der Tropfen wird in einer Form zur Flasche geblasen.
Die Owens-Maschine in Karussellform zur vollautomatischen Flaschenherstellung (1912)
Hitzebeständiges Glas (Jenaer Glas), hier für Teegeschirr

Im frühen 19. Jahrhundert wurden neue mechanische Hilfsmittel zum Blasen der Gläser benutzt. Es wurden Formen benutzt, die ein zu erzeugendes Relief als Negativ aufwiesen. Durch den Blasdruck wird das Glas an die Form gedrückt und das Werkstück erhält so seine Gestalt. Allerdings ist die Lungenkraft des Glasmachers nicht ausreichend hoch für tiefere Reliefs, so dass mechanische Hilfsmittel eingeführt wurden. Durch den Einsatz von Luftpumpen wurde genügend Druck erzielt.[110]

Eine weitere Neuerung in der Mitte des 19. Jahrhunderts war die Einführung von Metallformen. Erstmals 1847 ersetzten die von Joseph Magoun entwickelten Formen die alten aus Holz, was deren Haltbarkeit beträchtlich erhöhte.

Die erste halbautomatische Flaschenblasmaschine entwickelten die Briten Alexander Mein und Howard M. Ashley in Pittsburg im Jahr 1859. Doch noch immer waren manuelle Arbeitsschritte vonnöten.[111]

Ein Meilenstein war die 1903 von Michael Joseph Owens eingeführte Owens-Maschine als erste vollautomatische Glasmaschine überhaupt. In einem in der Schmelze eingetauchten Speiser wird ein Vakuum erzeugt und so die benötigte schmelzflüssige Glasmenge exakt aufgenommen. Der Arm des Speisers schwenkt zurück und drückt den Tropfen in die Form. Mit Pressluft wird der Tropfen in die Metallform geblasen und das Werkstück erhält seine endgültige Gestalt. Diese Technik heißt Saug-Blas-Verfahren. Damit war es möglich, die zu dieser Zeit enorme Menge von vier Flaschen pro Minute zu produzieren.[112]

Trotz dieser Errungenschaft blieben maschinell geblasene Flaschen noch viele Jahre schwerer als mundgeblasene. Um die Glasmacher zu übertreffen, mussten die Maschinen noch sehr viel genauer arbeiten. So ist auch zu erklären, dass die verschiedenen Produktionsverfahren noch lange parallel betrieben wurden.

Wesentliche Verbesserungen der Tropfenentnahme durch den Tropfenspeiser von Karl E. Pfeiffer im Jahre 1911 führten ebenfalls zu einer Steigerung der Produktivität. Die Portionierung der Glasmasse erfolgte nicht mehr durch Abschöpfen oder Saugen einer Menge Glas von der blanken Schmelzoberfläche, sondern indem ein Tropfen durch eine Öffnung am Ende des Feeders (Speiserkanals) abläuft. Durch die genauer mögliche Dosierung der Glasmenge konnten gleichmäßigere Flaschen gefertigt werden.

1924 wurde die IS-Maschine von den Namensgebern Ingle und Smith patentiert, die erste industrielle Anwendung folgte wenige Jahre später. Diese Maschine, die die Vorteile des Tropfen-Verfahrens erst richtig nutzt, arbeitet nach dem Blas-Blas-Verfahren. Ein Tropfen wird in eine Metallform geleitet und vorgeblasen. Der vorgeformte Tropfen wird in eine zweite Form geschwenkt, in der das Werkstück fertig geblasen wird.

Erste Anwendungen des neuen Verfahrens folgten wenige Jahre später. Die erste Maschine von 1927 hatte vier Stationen: Ein Feeder beschickte eine Maschine und diese konnte parallel vier Flaschen fertigen[113]. Das Prinzip des Blas-Blas-Verfahrens ist auch heute noch in der Massenfabrikation gültig.

Rohrglas

Hauptartikel: Rohrglas
Danner-Rohrzug im VEB Glaswerk Weißwasser

Glasrohre wurden bis ins 19. Jahrhundert ebenfalls (mundgeblasen) ausschließlich diskontinuierlich aus einer Charge oder einem Glasposten hergestellt. Die industriellen Prozesse zur Glasrohrerzeugung werden in Verfahren mit rotierender Pfeife und Ziehverfahren mit Düsen unterteilt. Letztere können weiter unterteilt werden in Varianten, bei denen das Glasrohr senkrecht nach unten oder oben aus der Schmelze gezogen wird. 1912 entwickelte E. Danner (Libbey Glass Company) in den USA das erste kontinuierliche Röhrenziehverfahren, worauf 1917 ein Patent erteilt wurde.[114]

Beim Danner-Verfahren fließt eine Glasschmelze als Band auf einen schräg nach unten geneigten, rotierenden keramischen Hohlzylinder – die Dannerpfeife. Nach Zuführung von Druckluft über das Innere der Pfeife gelingt das Abziehen des sich bildenden Glasrohres in Richtung der Pfeifenachse. Die Ziehgeschwindigkeit des Rohrs sowie Höhe des Drucks der zugeführten Luft bestimmen hierbei die Rohrdimension.[114]

In Frankreich wurde 1929 von L. Sanches-Vello ein vertikales Ziehverfahren ausgearbeitet. Dabei handelt es sich um ein senkrechtes Rohrziehverfahren. Die Schmelze wird durch eine Düse im Boden der Schmelzwanne nach unten gezogen und kurz darauf in die Horizontale umgeleitet.[115][116]

Für die Produktion von Rohrglas existieren eine Reihe weiterer Verfahren, die aber alle nach sehr ähnlichen Prinzipien arbeiten.[68][117]

Märkte für Glas

Glas ist ein vielseitiges Material, das in vielen Bereichen des täglichen Lebens zum Einsatz kommt. So spielt Glas eine wichtige Rolle in Forschung und Wissenschaft, in der modernen Architektur sowie in Zukunftsbranchen. Kernbereiche, in denen Glas eingesetzt wird, sind[118]: Bauindustrie, Ernährungs- und Getränkeindustrie, Kraftfahrzeugindustrie, Elektro(nik)industrie, Haushalt und Gastronomie, Medizin, Forschung und Wissenschaft, Chemie, Pharmazie, Kosmetik, Möbelindustrie und Innenausbau, Kunststoff- und Textilindustrie.

Kunsthandwerk und Glaskunst

Alte Gläser. Aus: Meyers Großes Konversationslexikon, 6. Auflage (1907), Band 8, Stichwort: Glaskunstindustrie
Methoden für mund-/handgefertigte Gläser (v. l. n. r.): Bleiverglasen, Sandstrahlen, Fusing/Auflamieren, Beleuchten, Bemalen, Biegen, Ätzen

Ägypten

Hauptartikel: Glas im Alten Ägypten

Das Glashandwerk im pharaonischen Ägypten lässt sich bis an den Beginn der 18. Dynastie zurückverfolgen; zunächst handelt es sich dabei um Kleinfunde wie Perlen, Amulette oder Kettenglieder sowie farbigen Einlagen in den typischen ägyptischen Schmuckobjekten (z. B. Pektorale). Diese sind meist in Türkis oder Dunkelblau gehalten, da sie solche Objekte aus Lapislazuli oder Türkis imitieren sollten;[119] dies galt nicht als billiger Schmuck, sondern die Imitation dieser edlen, hoch machtgeladenen Steine galt als besondere Kunst. Das Verfahren war für die damalige Zeit sehr aufwändig und man arbeitete solche Kleinfunde aus Rohglasstücken, ganz und gar vergleichbar mit solchen aus Stein. Dafür spricht auch, dass ein ägyptisches Wort für „Glas“ so nicht existierte; es hieß künstliches Lapislazuli bzw. künstliches Türkis im Gegensatz zum wahren/echten Türkis bzw. Lapislazuli.
In der Ersten ägyptischen Glaskunstblüte (18. bis 20. Dynastie) traten stabgeformte Gefäße auf (die auch kerngeformt genannt werden, nach der Sandkerntechnik). Sie gehen auf Vorbilder zeitgenössischer Gefäße, insbesondere solchen aus Stein, zurück.[120] Typische Formen ägyptischer Glasgefäße sind Lotoskelchbecher, Granatapfelgefäße, Krateriskoi und Schminkgefäße wie Kohltöpfe und Kohlpalmsäulchen (für schwarze Augenschminke, sprich „kochel“). Seit Thutmosis III., aus dessen Regierungszeit auch die ältesten Hohlglasfunde stammen, treten auch Importgefäßformen aus dem Mittelmeergebiet hinzu (z. B. Amphoriskoi, Linsenflasche, Henkelflasche, Bilbils und andere Sonderformen); diese werden allgemein in das Spektrum der Gefäßformen eingeführt und betreffen somit auch Gefäßformen aus Keramik und Fayence beispielsweise. Die älteren kerngeformten Gefäße (etwa in der Zeit Thutmosis‘ III. bis Amenophis III.) sind meistens türkis bis kräftig blau (wie der echte Türkis und Lapislazuli, denn Glas galt als Imitation dieser edlen Steine). Später, besonders in der Ramessidenzeit, wurden Gläser in hellen, kräftigen Farben wie Gelb und Grün, Weiß aber auch Braun beliebt.[121] Als Dekor entstanden Fadenverzierungen in Zickzack- oder Girlandenform in Gelb, Weiß, und Hellblau sowie tordierte Fäden im Hell-Dunkel-Kontrast, manchmal wurden sie auch monochrom belassen und nur die Henkel oder Schulterumbrüche durch Fadenzier betont. Die ägyptischen Glasgefäße dienten der Aufbewahrung von Kosmetika wie Salben, Ölen, Parfümen und Augenschminke. Das stark gefärbte, undurchsichtige Glas wirkte konservierend.

In der Spätzeit (ab der 3. Zwischenzeit bis zur Griechischen Epoche) blieb das Hohlglashandwerk unterrepräsentiert, nur gelegentlich kamen Hohlgläser vor, weiterhin in Form von kleinen meist unverzierten Salbgefäßen. Dagegen waren Glaseinlagen in Schmuck oder Figuren nicht selten und wurden wie zuvor den Edelsteinen gleichrangig behandelt.
In der hellenistischen Zeit gewann die Glasproduktion wieder an Bedeutung, auch in Ägypten. Zusammen mit neuen Herstellungstechniken trat eine völlig neue Formenwelt auf, ist aber nicht für Ägypten, sondern eher zeittypisch. Bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. hatte sich Rhodos als wichtiges Zentrum der Glasherstellung etabliert. Neben Intarsien und Perlen fanden sich nun vielfarbige Mosaikschalen und die Gefäße der Canossa-Gruppe.

Römisches Reich

Der Lykurgusbecher, römisches Glas aus dem 4. Jh.

Im 1. Jahrhundert stieg die Glasproduktion derart, dass das vormals rare und teure Material für weite Kreise erschwinglich wurde. Eine umfangreiche Produktion von Trinkgefäßen, Krügen, Schalen und Tellern setzte ein, anfangs meist manuell geformt oder abgesenkt, dann zunehmend mundgeblasen.
Eine Vielzahl hochwertiger Spezialgläser beweist handwerkliche Meisterschaft, so die Mosaik-Fadengläser, Kameogläser, Goldfoliengläser, Gläser mit Emailmalerei und besonders die Diatretgläser, meist glockenförmige, prunkvolle Leuchtgefäße in Netzglastechnik, die bis heute wegen ihrer künstlerischen Qualität bewundert werden. Eines der berühmtesten römischen Gläser ist der im Besitz des Britischen Museums befindliche Lykurgosbecher[122] aus dem 4. Jahrhundert, an dem eine dreidimensionale figurative Darstellung angebracht ist, die im Gegenlicht rot und im Auflicht opak-gelbgrün erscheint.

Venezianisches Glas

Venedig wurde ab der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts für sein farbloses, dünnwandiges und fein elaboriertes cristallo bekannt. Aus der Zeit davor ist nichts, aus dem 16. und 17. Jahrhundert nur noch wenig erhalten. Über die Variationsbreite der venezianischen Renaissance-Gläser, ihre Formen und Dekore geben vor allem niederländische und flämische Stillleben Auskunft. Es handelt sich größtenteils um Becher, Schalen, Kannen und Flaschen, die aus hohl geblasenen Balustern zusammengesetzte Schäfte mit flachen Füßen hatten. Diese Schäfte wurden in der Folgezeit immer ausgeklügelter, Flügel wurden in phantasievollen Ornamenten und figürlichen Dekorationen angesetzt, manchmal war auch der Schaft in figürlicher, beispielsweise in Tiergestalt ausgeführt.

Für die Wandung gab es besondere Veredelungstechniken. Beim Eisglas, hergestellt durch Abschrecken in eiskaltem Wasser oder durch Rollen über kleine Splitter, wird auf der Oberfläche ein Effekt wie bei einem durch Eisblumen überzogenen Fensterglas erzielt. Beim Faden- oder Netzglas (italienisch latticinio / vetro a filigrano / reticella) – wurden Milchglas-Fäden in die klare Glasmasse eingeschmolzen und durch Drehen so verwoben, dass ein faden- bzw. netzartiges Muster entstand. Diese Technik war in Ansätzen schon in der Antike bekannt.

Als Glas à la façon de Venise fand der venezianische Stil trotz aller Versuche der Republik Venedig, ihre Kunst geheim zu halten, Zugang in die Länder nördlich der Alpen.

Schmucktechniken im Barock und Rokoko

Barockes Schnittglas (und Rokoko-Glas) vornehmlich aus Böhmen und Schlesien, aber auch Nürnberg, Brandenburg und Sachsen, seltener Thüringen, Hessen, Norddeutschland und den Niederlanden lief ab dem 18. Jahrhundert venezianischem Glas den Rang ab, da deren Glas für den Glasschnitt und Glasschliff aufgrund seiner Dünnwandigkeit nicht geeignet war.

Die Formen mit Fuß, Baluster-Schaft und dünnwandiger Kuppa ähnelten dem farblosen venezianischen Glas, jedoch ohne Flügel und wiesen eine stärkere Wandung auf. In Potsdam, Schlesien, Böhmen, Kassel und anderen Gebieten experimentierte man mit den Rezepten von Glas, um eine Masse herzustellen, die den Schliff und Schnitt erlaubte. Die Themen des Schnittes waren vielseitig. Jagdszenen waren häufig, Landschaften, aber auch allegorische Figuren mit Beischriften, Blumen- und Blattornamente sowie zeitgenössische Persönlichkeiten und Schlachtenszenen.

Bereits im 17. Jahrhundert signierten Glasschneider vereinzelt ihre Werke und auch aus dem 18. Jahrhundert sind Glasschneider bekannt, etwa: Christian Gottfried Schneider und Friedrich Winter prägten den Glasschnitt Schlesiens wie Martin Winter und Gottfried Spiller denjenigen von Potsdam, Johann Christoph Kießling arbeitete für August den Starken, Franz Gondelach stand im Dienst des Landgrafen Carl von Hessen und David Wolff arbeitete in den Niederlanden.

Gelegentlich weisen die barocken Schnittgläser Vergoldungen an Fuß, Schaft oder am Lippenrand auf. Im 18. Jahrhundert waren auch die Zwischengoldgläser beliebt. Für deren Herstellung wurden zwei Gläser verwendet, wobei eines passgenau in das Zweite, daher größere Glas, passte. Auf die Außenwand des inneren Glases wurde eine Goldfolie aufgelegt und mit einer Radiernadel Motive darin eingeritzt. Dann wurde es in das zweite Glas eingepasst und weiterverarbeitet.

Von der Porzellanmalerei her kam die Technik der Schwarzlotmalerei, die in anderem Zusammenhang bereits im Mittelalter bekannt war. Johann Schaper und Ignaz Preissler prägten diese Kunst in Nürnberg und Schlesien, Böhmen und Sachsen.

Eine rurale Veredelungstechnik barocken Glases ist die Emailmalerei. Sie findet sich vor allem an Gebrauchsglas in ländlichen Gegenden (z. B. Bierhumpen der Schützenvereine und Schnapsflaschen). Passend zur Provenienz sind die Motive: Bauer mit Vieh und Ackergerät, Wirtshausszenen, Spielkarten, Sinnsprüche. In Böhmen entsteht die Emailmalerei auch auf opakem Milchglas, was diese Technik in die Nähe der Porzellanmalerei rückt.

Biedermeierglas

Freundschaftsbecher, Mitte 19. Jahrhundert

Die Engländer übernahmen im 18. Jahrhundert die Arten und Formen der böhmischen Gläser und beherrschten mit Hilfe der Reinheit ihres Bleikristalls, dessen hervorragende lichtbrechende Eigenschaften durch den Brillantschliff wirkungsvoll zur Geltung kamen, Anfang des 19. Jahrhunderts schließlich den zu der Zeit von klassizistischen Geschmacksvorstellungen geprägten Markt. Um den Vorsprung der Engländer wettzumachen, bemühten sich die böhmischen Glasfabrikanten um größere Reinheit ihres bleifreien Kristallglases. Zugleich nutzten sie alle Möglichkeiten des Musterschliffes für abwechslungsreiche Dekore und versuchten vor allem auch, billiger zu produzieren. Das Ergebnis dieser Anstrengungen lässt sich an den meisterlich geschliffenen Biedermeiergläsern ablesen, die als bewundernswerte Beispiele kunsthandwerklichen Glasschliffs gelten.

In den 1830ern erreichte der Biedermeierstil seinen Höhepunkt. Um Produktion und Absatz auszuweiten, bereicherten die Glashütten nach 1840 ihr Angebot mit dem neuentwickelten Farbglas und verdrängten damit das farblose Glas mehr und mehr vom Markt. Besonders die nordböhmischen Glashütten gestalteten ihre Gläser in immer wirkungsvollerer Farbigkeit. Im Zuge dieser Entwicklung verlor jedoch der Glasschliff gegenüber der Buntheit der Dekore an Bedeutung, Form und Schliff wurden nicht zuletzt aus Kostengründen zunehmend einfacher.

Die Mannigfaltigkeit der aus Farbglas und überfangenem bzw. gebeiztem (siehe Rotbeize) Kristallglas mit Schnittdekor sowie aus Steinglas (Lithyalinglas und Hyalithglas, das mit Gold, Email- und Transparentfarben bemalt wurde) hergestellten Produkte erreichte schließlich ein bis dahin nicht gekanntes Ausmaß. Gängig waren zum Beispiel Trinkgläser und Karaffen aus buntem Glas, ganze Likör- und Dessertservice, Garnituren für Kommoden und Waschtische, Schreibzeuge und Parfümflakons, Schalen, Teller, Tafelaufsätze, und vor allem Vasen. Hinzu kamen die unzähligen Andenken- und Freundschaftsgläser, Dekorations- und Ehrenpokale, außerdem Exportartikel wie Wasserpfeifen und Sprenggefäße für Rosenwasser.

Jugendstilglas

Langhalsvase mit geätztem Dekor, ähnlich Gallé

Um 1900 waren sich die Gestalter der jungen Generation einig in ihrer Abkehr vom überkommenen Historismus. Für das daraus resultierende kunstgewerbliche Streben nach neuen, frischen, originellen Ausdrucksformen auf der Basis alter handwerklicher Techniken bürgerte sich im deutschsprachigen Raum, den Niederlanden und den Nordischen Ländern der Begriff Jugendstil ein, während sonst die Bezeichnung Art nouveau gebräuchlich ist. Die Fantasie der Jugendstil-Künstler wurde vor allem von der Farben- und Formenwelt des fernen Ostens beflügelt. So sind die wesentlichen Teile oder Elemente des Jugendstils durch dekorativ geschwungene Linien sowie flächenhafte florale Ornamente und Asymmetrie gekennzeichnet.

Glas nahm in der Entwicklung des Jugendstils eine zentrale Rolle ein. Der Grund dafür ist in den gestalterischen Möglichkeiten zu suchen, die dem angestrebten organischen Wesen der Formgebung entgegenkamen. Die Zusammenarbeit von Designern und Handwerkern brachte fantasievolles, in limitierten Auflagen von Hand hergestelltes Atelierglas hervor, das durch die Vielfalt der Farbeffekte besticht. Französische Glasmacher wie Emile Gallé und die Daum Frères schufen geschnittenes und geätztes Überfangglas in kräftigen Farben. Das böhmische Jugendstilglas hat seinen guten Ruf vor allem Max Ritter von Spaun, Besitzer der Firma Joh. Loetz Witwe in Klostermühle in Böhmen, zu verdanken. Von jenseits des Großen Teiches, aus New York, kamen das irisierende Glas und die berühmten, in Europa als beispielhaft angesehenen Kreationen von Louis Comfort Tiffany.

Der konstruktive Stil, der bestrebt war, alle Formen mit Hilfe einfachster Gebilde wie Quadrat, Rechteck, Kreis und Ellipse zu gestalten und starke Farbgegensätze zu verwenden, wurde am konsequentesten von der Wiener Schule verfolgt. Ihre führenden Repräsentanten waren Josef Hoffmann und Koloman Moser.

Mit den wachsenden wirtschaftlichen Schwierigkeiten in der Zeit des Ersten Weltkrieges ging die Ära des Jugendstils zu Ende. Sie währte knapp zwanzig Jahre, ihre Auswirkungen sind jedoch weiterhin spürbar.

Fusing

Beim Fusing (dt. Verschmelzung) oder Fusen (neudeutsch für Glasverschmelzung) werden verschiedene (weiße oder farbige, eventuell mit Glasschmelzfarbe bemalte) Glasstücke bei 780–900 °C miteinander verschmolzen. Die Schmelztemperatur ist von Zusammensetzung und Dicke der Gläser abhängig. Temperaturbeständige Gegenstände, wie etwa Metalle, können mit eingeschmolzen werden.

Fusing ist in seinen Grundlagen, nach bisherigem archäologischem Wissensstand, ein mindestens 2200 Jahre altes Glasverarbeitungsverfahren. In den letzten Jahrzehnten wurde es zu einer der vielseitigsten und technisch anspruchsvollsten Glasverarbeitungstechniken weiterentwickelt. Viele Glasereien und künstlerische Glasstudios können Glas nach der Fusing-Technik verarbeiten. Das Verfahren wird in großer Variationsbreite eingesetzt: Von Modeschmuck und der Dekoration von Gegenständen bis hin zu Kunstobjekten (z. B. in Murrine- und Millefiori-Technik), großen künstlerisch gestalteten Fenstern und anderen Glaselementen in Architektur und Innenarchitektur.

Folgende Grundvarianten des Fusing werden unterschieden:

Relief (engl. tack fuse)
Vollverschmelzung (engl. full fuse)
Glasfluss (franz. Pâte de verre), Glaspaste wird in Form geschmolzen.

Konventionell handwerklich kann Fusing folgendermaßen ablaufen: Aus verschiedenfarbigen Glasplatten werden passende Teile mit einer besonderen Zange abgezwickt oder mit einem Glasschneider abgeschnitten. Die Glasstücke setzt der Glaskünstler dem Entwurf entsprechend zusammen, beispielsweise als Muster für den Rahmen eines Spiegels oder für die Herstellung einer Glasschüssel. Zwischenräume werden oft mit Glaspulver aus zerstampften Glasplatten ausgefüllt. Nun werden die Stücke in einem Glasfusingofen verschmolzen. Die Temperaturen werden so gewählt, dass das Glas noch nicht als Flüssigkeit verläuft, alle Glasteile und Partikel aber eine dauerhafte Verbindung eingehen. Bei entsprechender Temperaturführung kann ein vollkommen geschlossener und harter Glaskörper hergestellt werden. Dieser Brennvorgang dauert, abhängig von Dicke und Durchmesser des Glases, etwa 18 bis 22 Stunden.

Der Glaskörper wird zunächst zu einer flachen Platte verschmolzen, die bei Bedarf in einem zweiten Arbeitsgang in einem Glasschmelzofen weiter geformt wird, z. B. wenn daraus eine Glasschüssel entstehen soll. Dazu werden Trägerformen oder Modelle verwendet, die oft aus Ton oder unglasierter Keramik bestehen. In konkave Modelle kann sich die erhitzte Glasplatte absenken und über konvexe Modelle kann sie sich aufbiegen. Die Form muss etwas größer als die Glasplatte sein, da Glas sich bei Erwärmung ausdehnt und beim Abkühlen zusammenzieht. Auf die entstandenen Objekte können nach dem Abkühlen Glasveredelungstechniken angewendet werden: Gravieren, Glasmalen, Schleifen, Sandstrahlen oder Ätzen.

Eine fortgeschrittene Anwendung des Verfahrens ist die Herstellung großer selbsttragender Glasscheiben oder Glasobjekte, die beispielsweise als Gegenwartskunst oder als Kirchenkunst künstlerisch kontrolliert gestaltet werden können. Dafür werden auch industriell hergestellte Glasbruchstücke (Fritten) und Glaspulver aus farblosen und farbigen Gläsern verwendet.

Die Herstellung derartiger Fusing-Stücke setzt künstlerisches Talent und die Kenntnis der Verfahrenstricks voraus. So müssen die zusammengeschmolzenen Gläser den gleichen Ausdehnungskoeffizienten (AKW) haben und die Erhitzung und Abkühlung des Glases muss genau kontrolliert bestimmten Temperaturkurven folgen. Andernfalls können im Glas mechanische Spannungen entstehen, die es zerreißen oder zerspringen lassen. Große Fusing-Stücke können daher nur in einem Flachbett in digital gesteuerten Brennöfen hergestellt werden.

Besonders fortgeschrittene Glaskünstler verwenden Glasöfen der Bauart Glory Hole, weil sie es gestatten, kleinere Glasmassen direkt in verschiedenen angeschmolzenen oder nahezu flüssigen Zuständen künstlerisch zu bearbeiten. Glas wird dabei immer wieder für einen neuen Arbeitsgang durch das Loch in der Ofenwand gehalten und aufgeheizt, um es dann außerhalb des Ofens bearbeiten zu können.

Zur ebenso direkten Bearbeitung dienen Öfen mit ausziehbarem Flachbett. Das im Flachbett liegende Glas wird auf Bearbeitungstemperatur gebracht und dann für kurze Zeit aus dem Ofen hervorgezogen. Unter Beachtung der richtigen Verfahren und Vorsichtsmaßnahmen werden dann beispielsweise Chemikalien, Metallstaub oder farbige Glaspulver auf das angeschmolzene oder geschmolzene Glas gebracht. Besondere Kenntnisse setzt es voraus, mit Werkzeugen direkt gestalterisch in diese Glasmasse einzugreifen.

Eine weitere neue Variante ist die Pàte-de-Verre-Herstellung großformatiger Glasplastiken.

Siehe auch

Glasarten und Verwandtes

Aluminiumoxynitrid
Bauglas
Blähglas
Foturan
Irisglas
Metallisches Glas
Schaumglas

Herstellung

Glasmacher
Glasmacherstuhl
Glasbläser
Glasschleiferei

Medizin

Glasauge
Brillengläser

Spezifika

Hydrolytische Klasse

Sonstiges

Passauer Glasmuseum
Corning Museum of Glass
Glasmuseum Frauenau
Europäisches Flakonglasmuseum am Rennsteig
Glasarchitektur
Glasmodelle der Blaschkas
Glasreich
Glasfertigung auf Mallorca
Tiffany-Glaskunst
Islamische Glaskunst
Meerglas

Literatur

Glaschemie

G.H. Frischat: Glas – Struktur und Eigenschaften, Chemie in unserer Zeit, 11. Jahrg. 1977, Nr. 3, S. 65–74, ISSN 0009-2851
Werner Vogel: Glaschemie. 3. Auflage. Springer-Verlag, Berlin 1992, ISBN 3-540-55171-9. 
Horst Scholze: Glas. Natur, Struktur und Eigenschaften. 3. Auflage. Springer-Verlag, Berlin 1988, ISBN 3-540-18977-7. 

Glasherstellung und Glastechnik

Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. überarb. Auflage. Wiley-VCH, Leipzig 1993, ISBN 3-342-00663-3. 
Günther Nölle: Technik der Glasherstellung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart 1997, ISBN 3-342-00539-4. 
Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen, Konstruktion und Betriebsverhalten (Reprint). 1. Auflage. Springer, Berlin 1984, ISBN 978-3-642-82068-7. 
Günther, Rudolf: Glasschmelzwannenöfen. Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, Frankfurt a. M. 1954. 
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Siegfried Rech: Glastechnik 1. 1. Auflage. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1978. 
Jürgen Dispan (2013): Glasindustrie in Deutschland. Branchenreport 2013. Stuttgart (= IMU-Informationsdienst Nr. 3-2013). Link zur Branchenstudie

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Anton Kisa: Das Glas im Altertum, 3 Bde. Hiersemann, Leipzig 1908. 
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Heike Wilde: Technologische Innovationen im zweiten Jahrtausend vor Christus. Zur Verwendung und Verbreitung neuer Werkstoffe im ostmediterranen Raum. Harrassowitz, Wiesbaden 2003, ISBN 3-447-04781-X. 
Lukas Clemens, Peter Steppuhn (Hrsg.): Glasproduktion. Archäologie und Geschichte. Beiträge zum 4. Internationalen Symposium zur Erforschung mittelalterlicher und frühneuzeitlicher Glashütten in Europa. Kliomedia, Trier 2012, ISBN 978-3-89890-162-8. 
Heidi Amrein: L’atelier de verriers d’Avenches. L’artisanat du verre au milieu du Ier siècle après J.-C. In: Cahiers d’archéologie romande. Band 87. Lausanne 2001, ISBN 2-88028-087-7. 
Axel von Saldern: Antikes Glas. Beck, München 2004, ISBN 3-406-51994-6. 
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Flachglas. In: Margareta Benz-Zauner, Helmut A. Schaeffer (Hrsg.): Glastechnik. Band 3, 2007, ISBN 978-3-940396-01-3. 
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Kunsthandwerk und Glaskunst

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Judith Miller: Art nouveau. Die Welt des Jugendstils. Dorling Kindersley Verlag, Starnberg 2005, ISBN 3-8310-0767-5. 

Restaurierungen historischen Glases

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Weblinks

 Wikiquote: Glas – Zitate
 Commons: Glas – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Glas – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikisource: Glas – Quellen und Volltexte
Wie wurde das Glas erfunden? (PDF; 60 kB) Originaltext von Plinius d. Ä. zur Entdeckung des Glases (mit deutscher Übersetzung von Wolfgang Kilb).
Werkstoffe – Glas. In: Planet Wissen. Abgerufen am 1. Juli 2010 (Artikel und Videos zu den Themen: Geschichte und Herstellung von Glas).
glasrepliken.de speziell über römisches Glas und seine Herstellung in Antike und Replik. Abgerufen am 6. Mai 2009
Martin Weiß (Hrsg.): vitrum – das Glas der Antike. Abgerufen am 8. März 2012.
Mathias Hennies: Glashandel an der Seidenstraße. Gemeinsames Forschungsprojekt von deutschen und chinesischen Archäologen. In: Studiozeit. Aus Kultur- und Sozialwissenschaften. Deutschlandfunk, 26. Feb. 2009, Abgerufen am 26. Feb. 2009.
Rudolf Bergmann: Historische Glaserzeugung in Westfalen. In: Geographische Kommission für Westfalen (Hrsg.): Westfalen regional – die landeskundliche Online-Dokumentation über Westfalen. Münster 2009
Beste verfügbare Techniken (BVT-Merkblatt) der Glasherstellung (Memento vom 17. Juli 2013 im Internet Archive) Umweltbundesamt, Dessau
Auswahl von Videos aus der Fernsehsendung Kunst und Krempel des Bayrischen Rundfunks mit ausführlichen Beschreibungen von Glas-Objekten

Einzelnachweise und Fußnoten

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↑ a b c d e f g h Hans Jebsen-Marwedel: Glastechnische Fabrikationsfehler. 4. Auflage.

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↑ Manfred Flemming, Faserverbundbauweisen. Springer-Verlag. Berlin. 1995 ISBN 3-540-58645-8, S. 52.

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↑ a b Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 111 ff.

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↑ Joachim Lange, Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 133 ff.

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Glas und Nachhaltigkeit. (Nicht mehr online verfügbar.) Aktionsforum Glasverpackung im Bundesverband Glasindustrie e. V., archiviert vom Original am 20. Januar 2012; abgerufen am 6. Januar 2012.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.glasaktuell.de 

↑ FMI Fachverband Mineralwolleindustrie e. V.: In zunehmendem Umfang wird bei der Herstellung von Glaswolle Altglas in Form von Fensterscheiben, Autofenstern oder Flaschenglas verwendet, wobei der Anteil von Recycling-Material mittlerweile 30 % bis 60 % der eingesetzten Rohstoffe ausmacht. In Einzelfällen erreicht dieser Anteil sogar 80 %. (abgerufen 3/2013)

↑ Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 99 ff.

↑ Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 121 f.

↑ Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 126 ff.

↑ Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl., S. 140 ff.

↑ a b I.I. Kitaigorodski: Technologie des Glases. 2. Aufl. S. 119 ff.

↑ a b Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen. S. 240

↑ Wolfgang Trier, Glasschmelzöfen. S. 244.

↑ Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen. S. 1.

↑ Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen. S. 150 f.

↑ I. I. Kitaigorodski: Technologie des Glases. 2. Aufl. S. 124 ff.

↑ I. I. Kitaigorodski: Technologie des Glases. 2. Aufl. S. 141 ff.

↑ Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen. S. 151, S. 156 ff.

↑ Wolfgang Trier: Glasschmelzöfen. S. 164.

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↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 2, Hohlglas S. 72 ff.

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↑ W. Giegerich, W. Trier: Glasmaschinen. S. 394 f.

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↑ Hans Joachim Gläser: Dünnfilmtechnologie auf Flachglas. Verlag Karl Hofmann. 1999 ISBN 3-7780-1041-7, S. 174 ff.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 110 ff.

↑ Hans Joachim Gläser: Dünnfilmtechnologie auf Flachglas. Verlag Karl Hofmann. 1999 ISBN 3-7780-1041-7, S. 239–245.

↑ Hans Joachim Gläser: Dünnfilmtechnologie auf Flachglas. Verlag Karl Hofmann. 1999 ISBN 3-7780-1041-7, S. 228.

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↑ Helmut A. Schaeffer: Veränderung der Glasoberfläche während des Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses. S. II/5 ff. In: HVG-Fortbildungskurs 1989 – Veränderung und Veredelung von Glasoberflächen.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 2, Hohlglas. S. 230 ff.

↑ Beurteilung des Redoxzustandes von Glasschmelzaggregaten nach IGR

↑ a b c Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl. Springer-Verlag, S. 184 ff.

↑ a b c Joachim Lange: Rohstoffe der Glasindustrie. 3. Aufl. Springer-Verlag, S. 180 ff.

↑ Glassproperties.com Calculation of the Chemical Durability (Hydrolytic Class, Corrosion) of Glasses

↑ Glassproperties.com.

↑ Norman T. Huff, A. D. Call: Computerized prediction of glass compositions from properties. In: Journal of the American Ceramic Society. Band 56, Nr. 2, 1973, S. 55–57, doi:10.1111/j.1151-2916.1973.tb12356.x. 

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 4, Spezialglas. S. 201.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 1, Werkstoff Glas. S. 63.

↑ Eintrag zu Floatglas. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 29. April 2012.

Werkstoff Glas: Alter Werkstoff mit großer Zukunft (Technik im Fokus) S. 31.

↑ Eintrag zu Cer. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. März 2013.

↑ Zum Schiffsfund Ouest-Embiez 1 (französisch)

↑ glasrepliken.de: Artikel über römisches Fensterglas.

↑ a b Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3. Flachglas S. 34.

↑ Axel von Saldern, Ulrich Hausmann, Reinhard Herbig, Walter Otto: Antikes Glas. C. H. Beck, München 2004, ISBN 3-406-51994-6. 

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 16.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 17 f.

↑ a b Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 44 f.

↑ Agr Europe (Memento vom 29. April 2013 im Webarchiv archive.is)

↑ a b Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Hohlglas. S. 52.

↑ Geschichte der Schott AG. Abgerufen: 03/2013

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 54 ff.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 60 ff.

↑ Siegfried Rech: Glastechnik . S. 158 ff.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 40 f.

↑ Helmut A. Schaeffer: Glastechnik – Band 3, Flachglas. S. 64 ff.

↑ Walter Spiegl: Maschinell gepresste und druckgeblasene Gläser (PDF; 391 kB).

↑ Frank Andrews: Moncrieff’s Monish Bottle-making Machines. 1947 (englisch).

↑ The American Society of Mechanical Engineers: Owens AR Bottle Machine (1912). 1983 (englisch).

Emhart Glass – An Industry Leader for more than 90 Years. Emhart Glass, 2008, abgerufen am 6. Juni 2009 (englisch, Zusammenfassung der Geschichte der Firma Emhart Glass). 

↑ a b W. Giegerich, W. Trier: Glasmaschinen. S. 341ff.

Geschichte des Glases. Teil 2. (Nicht mehr online verfügbar.) In: petzi-kristall.de. Archiviert vom Original am 25. März 2016; abgerufen am 20. März 2016.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.petzi-kristall.de 

↑ W. Giegerich, W. Trier: Glasmaschinen. S. 353 ff.

↑ W. Giegerich, W. Trier: Glasmaschinen. S. 341–356.

Die Glasbranche. Bundesverband Glasindustrie e. V., abgerufen am 6. Januar 2012. 

↑ zur frühen Glasherstellung und ältesten Funden s. H. Wilde, Technologische Innovationen, S. 21–23, siehe Literatur.

↑ H. Wilde: Technologische Innovationen, S. 33–39.

↑ zur Gestaltung von Glasgefäßen des späten Neuen Reiches vgl. H. Wilde, Technologische Innovationen, S. 53ff.

↑ Lykurgosbecher

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4021142-3 (OGND, AKS)

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  4. https://www.aktivegmbhkaufen.de/2019/07/bilanz-der-willmar-baum-antennen-gesellschaft-mbh-aus-mainz/

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Golfer beim Abschlag
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Golfspieler in Schottland

Golf ist eine traditionelle Ballsportart. Es gilt, einen Ball mit möglichst wenigen Schlägen, in Übereinstimmung mit den offiziellen Golfregeln, vom Abschlag in das Loch zu spielen, wobei verschiedene Golfschläger zum Einsatz kommen. Eine Golfrunde besteht in der Regel aus 9 oder 18 Spielbahnen, die nacheinander auf einem Golfplatz absolviert werden.

Der internationale Dachverband ist die International Golf Federation (IGF) mit Sitz in Lausanne, in der 143 Mitgliedsverbände aus 138 Ländern organisiert sind.[1] Insgesamt gibt es weltweit mehr als 60 Millionen organisierte Golfspieler.

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte

1.1 Theorien zur Entstehung
1.2 Etablierung des Golfs auf der Britischen Insel (15.–17. Jahrhundert)
1.3 Internationaler Aufschwung (17.–19. Jahrhundert)
1.4 Golf in der Moderne (20.–21. Jahrhundert)

2 Regeln

2.1 Ziel des Spiels
2.2 Par
2.3 Spielformen, Zählweisen, Handicap

3 Spielgerät

3.1 Golfschläger
3.2 Golfball
3.3 Trolley und Golfbag

4 Golfplatz
5 Zugang zum Golfsport

5.1 Range Fee
5.2 Greenfee
5.3 Jahresbeitrag

6 Große Turniere

6.1 Majors
6.2 Teamwettbewerbe
6.3 Sonstige
6.4 Senior Majors

7 Variationen des traditionellen Golfs
8 Siehe auch
9 Literatur
10 Weblinks
11 Einzelnachweise

Geschichte

Kaiser Xuande bei einer Art Golfspiel in China (um 1425–1435)
Das St. Nikolausfest – Gemälde des niederländischen Malers Jan Steen, um 1665. Das Kind in der Bildmitte hält einen Colf (Schläger für das gleichnamige Spiel); man beachte die Bälle auf dem Fußboden, ein hölzerner und ein „Feathery“ (mit Federn gefüllter Lederball).

Theorien zur Entstehung

Allgemein gelten die Schotten als Erfinder des Golfs, es gibt jedoch auch eine Reihe von anderen Theorien, die den Ursprung in Kontinentaleuropa sehen. Häufig genannt werden dabei Holland (1297: Colf in Loenen aan de Vecht, mittlerweile jedoch als rein mündliche Überlieferung relativiert[2]), Frankreich (Chole um 1200, Paille-Maille dokumentiert ab 1416, Abbildung eines auf einen Zielstock puttenden Golfers im Stundenbuch der Adelaïde von Savoyen um 1450), Brüssel (1360: Verbot des Colven) und Flandern (Abbildung eines auf ein Loch puttenden Golfers auf Eis in einem Gebetbuch um 1480). In der Kathedrale von Gloucester gibt es ein Glasfenster von 1340, das einen Golfer zeigen soll.[3] Aber auch schon im alten Ägypten, im antiken Rom (paganica) und im frühen Japan, Korea (tagu, ab 1400) und China (chuiwan, ab ca. 1000[4]) finden sich Hinweise auf ein Spiel mit Ball und Schlägern.

Es ist daher umstritten, bis zu welchem Punkt man noch von Vorläufern ausgehen muss (aus denen sich dann auch Hockey, Croquet, Baseball oder Billard entwickelten) und ab wann tatsächlich von Golf gesprochen werden kann. Letztlich hängt das von den Kriterien ab, die man als unabdingbar für den Golfsport definiert. So ist es beispielsweise erst seit Pieter van Afferdens lateinischem Lehrbuch von 1545 zweifelsfrei verbürgt, dass beim Ausführen des Golfschlages der Spieler nicht vom Gegner gestört werden darf. Die frühesten schottischen Dokumente könnten sich insoweit auch auf eine Sportart beziehen, die zwar „Golf“ genannt wurde, aber eher dem brutalen Kampfspiel Soule bzw. Soule à la Crosse entsprach.[2]

Dem gegenüber steht jedoch die Tatsache, dass sich von allen Früh- oder Vorformen des Golfspiels nur die schottische Variante bis heute erhalten hat. Alle anderen Spielformen verschwanden irgendwann oder entwickelten sich in eine andere Richtung – beispielsweise wurde aus Colf das Indoor-Spiel Kolf.[5] Das heute übliche Golfspiel wurde in allen nicht britischen Ländern erst im 19. oder 20. Jahrhundert eingeführt bzw. reimportiert.

Verwoben mit der Frage der Herkunft des Spiels ist die Etymologie des Wortes; beispielsweise geht der Sporthistoriker Heiner Gillmeister davon aus, dass das erstmals 1457 bezeugte schottische golf eine Entlehnung des niederländischen kolv („Schläger“) ist.[6] Robin K. Bargmann hingegen vertritt die Meinung, dass sich das niederländische Colf und das schottische Golf gleichzeitig entwickelten und beide Begriffe auf das lateinische Wort clava („Knüppel“) zurückzuführen sind.[5]

Etablierung des Golfs auf der Britischen Insel (15.–17. Jahrhundert)

Das erste schriftliche Zeugnis des Golfs in der heutigen Schreibweise stammt aus dem Jahr 1457, als das schottische Parlament mit König James II. als treibender Kraft „ye fut bawe and ye golf“ verbot und stattdessen das Üben des Bogenschießens anordnete. Der Bann wurde von den Königen James III. (1471) und James IV. (1491) noch einmal bekräftigt. Er fiel 1502 dem Friedensschluss zwischen Schottland und England zum Opfer, der die paramilitärischen Übungen der Bevölkerung nicht mehr angemessen erscheinen ließ. Bald darauf wurde bekannt, dass James IV. selbst Golf spielte, als eine Rechnung über für ihn angefertigte Golfschläger im offiziellen Etat des Hofes auftauchte.

Durch die königliche Unterstützung verbreitete sich Golf im 16. Jahrhundert über ganz Großbritannien. Der erste bürgerliche Golfer fand 1527 Erwähnung, ein gewisser Sir Robert Maule soll auf den Barry Links in der Nähe des modernen Carnoustie gespielt haben. Die erste Referenz auf Golf in St Andrews stammt von 1552, im Folgejahr erließ der Erzbischof ein Dekret, das der lokalen Bevölkerung das Spiel auf den Links gestattete. In der Folge führte Maria Stuart den Sport in Frankreich ein. Von ihr ist außerdem aus dem Jahr 1567 überliefert, dass sie unmittelbar nach der Ermordung ihres Gatten Golf spielte, wofür sie allgemein kritisiert wurde. Der erste Golfschlägerbauer wurde 1603 urkundlich, als William Mayne von König James VI zum „Royal Clubmaker“ ernannt wurde. Der „Featherie“, ein mit Federn gefüllter Lederball, kam 1618 ins Spiel.

Internationaler Aufschwung (17.–19. Jahrhundert)

Die erste Erwähnung des Golfs in Amerika war ein Verbot des Spiels in den Straßen von Albany, New York, aus dem Jahr 1659. Das erste internationale Match fand 1682 in Leith statt, als Schottland (repräsentiert durch den Duke of York und John Paterson) ein ungenanntes englisches Duo besiegte. In diesem Kontext wurde auch der erste Caddie bekannt: Ein Andrew Dickson trug die Schläger des Duke of York. 1691 wurde St Andrews in einem privaten Brief als „Metropolis of golfing“ beschrieben.

1735 wurde mit der Royal Burgess Golf Society der erste Golfclub gegründet, wobei die Quellenlage hier umstritten ist. Der erste Export von Golfschlägern nach Amerika ist von 1743 überliefert. In Leith gründeten sich 1744 die Gentlemen Golfers of Leith, die auch das erste formale Regelwerk des Golfs herausbrachten. Später wurde aus ihnen die heute noch existierende Honourable Company of Edinburgh Golfers. Als ältester Golfclub, der ununterbrochen am gleichen Standort existierte, gilt die 1754 gegründete St Andrews Society of Golfers, später umbenannt in Royal & Ancient Golf Club of St Andrews. Das Zählspiel wurde 1759 in St Andrews erstmals erwähnt, davor gab es nur die Spielform des Lochspiels. 1764 wurde die 18-Loch-Runde eingeführt. Royal Blackheath in der Nähe von London wurde 1766 der erste Golfclub außerhalb Schottlands und 1768 wurde in Leith das erste Clubhaus eröffnet.

Golf im Kurpark Bad Homburg um 1903

Das erste dokumentierte Damenturnier wurde 1810 in Musselburgh (10 km östlich von Edinburgh) abgehalten, 1867 konstituierte sich der erste Damengolfclub in St Andrews. Außerhalb der britischen Hauptinsel kam es 1820 zur ersten Clubgründung in Bangalore, Kontinentaleuropa startete 1856 in Pau. Der Hickory-Schaft setzte sich ab 1826 gegen andere Holzarten durch, 1891 kam der Stahlschaft auf den Markt. Ab 1848 wurde der Featherie durch den weiter fliegenden und billiger herzustellenden Guttapercha Ball abgelöst, der wiederum aus denselben Gründen 1898 dem Haskell Ball, einem umwickelten Hartgummikern, weichen musste. Die Open Championship, das älteste noch heute gespielte Turnier, feierte 1860 ihre Premiere in Prestwick. Young Tom Morris gelang 1867 das erste überlieferte Hole in One. 1892 konstituierte sich mit dem Darmstadt Golf Club der erste Club in Deutschland; britische Kurgäste spielten bereits seit 1889 im Kurpark Bad Homburg, eine Gruppe deutscher Jugendlicher um Philipp Heineken ab 1890 in den Neckarauen bei Cannstatt.[7] Die Gründung der USGA fiel ins Jahr 1894, die Zählweise nach Stableford wurde 1898 erfunden und das Holztee 1899 patentiert.

Golf in der Moderne (20.–21. Jahrhundert)

Bundespräsident Walter Scheel beim Golfspiel während seines Aufenthalts in Mexiko (Juni 1977)

Golf war bei den Olympischen Sommerspielen 1900 und 1904 als Disziplin vertreten. 1902 erschienen Grooves auf dem Schlägerblatt, 1905 Dimples auf dem Golfball, dafür wurden 1910 die center-shafted Putter und 1911 die Stahlschäfte vom R&A wieder aus dem Spiel genommen. Der Deutsche Golf Verband nahm 1907 seine Geschäfte auf. Mit der Professional Golfers Association of America konstituierte sich 1916 die erste Interessenvertretung für Berufsgolfer. Stahlschäfte waren ab 1929 wieder überall zugelassen und verdrängten nun endgültig die Hickory-Schäfte. Die Obergrenze von 14 Schlägern pro Spieler und Runde wurde 1938 erstmals angewandt. R&A und USGA einigten sich 1951 auf ein gemeinsames Regelwerk, gleichzeitig wurden Stymies abgeschafft und center-shafted Putter wieder erlaubt. Im Jahr 1963 erlebten der Gummigriff (vorher Leder) und gegossene Eisen (vorher geschmiedet) ihr Debüt, 1969 folgten der Graphitschaft und Cavity Back Eisen. Die bislang einzigen beiden Golfschläge auf dem Mond wurden vom Astronauten Alan Shepard im Jahr 1971 ausgeführt. Die ersten Driverköpfe aus Metall kamen 1979 heraus und verdrängten das Holz aus Persimmon. Titan wurde als Material für Hölzer im Jahr 1994 in den amerikanischen Markt eingeführt und setzte sich in der Folge durch.

In Hamburg wurde im Jahr 2001 für hörgeschädigte Golfer eine Vereinigung Hörgeschädigter Golfspieler, am 17. März 2007 die DGS Sparte Golf in Dortmund gegründet. Seit 2007 werden die Gehörlosen – Deutschen Meisterschaften ausgetragen. 2009 beschloss das IOC, dass Golf ab 2016 wieder olympische Sportart sein soll; eine Entscheidung auf Basis der weltweiten Breiten- und Spitzensportarbeit, der als vorbildhaft bewerteten Verbandsstrukturen und der vielen Golfspielvarianten sowie Einstiegsmöglichkeiten wie Cross- oder Swingolf. Gerade die Kultur des „downsizing“ – kennzeichnend für jede Massensportart – war ein wesentlicher Aspekt bei der Festlegung als künftige olympische Sportart. Die Goldmedaille bei den Olympischen Sommerspielen 2016 gewann der Engländer Justin Rose.

Regeln

Klubhaus des The Royal and Ancient Golf Club of St Andrews vor dem weltbekannten Old Course

Die ersten schriftlich niedergelegten Regeln stammen aus dem Jahr 1744 von den Gentlemen Golfers of Leith. Die modernen Golfregeln haben ihren Ursprung jedoch in dem 1754 gegründeten Royal & Ancient Golf Club of St Andrews (R&A). Heute werden sie gemeinsam von R&A und USGA herausgegeben. Die aktuelle Fassung gilt seit 1. Januar 2019. Es wurden erhebliche Änderungen im Vergleich zu den vorher geltenden Regeln durchgeführt. Dabei gilt das Hauptaugenmerk der Spielgeschwindigkeit.[8]

Eine Besonderheit im Golf ist das sehr große und weitgehend natürlich belassene Spielfeld (der sogenannte Golfplatz), sodass die Regeln eine Vielzahl von denkbaren Situationen abdecken müssen. Aus diesem Grund ist das Regelwerk mit seinen 34 Regeln in den Details umfangreicher als das der meisten anderen Sportarten, und auch erfahrene Spieler sind gelegentlich unsicher, welche Regel in einem bestimmten Fall anzuwenden ist.

Jeder nationale Golfverband (in Deutschland der DGV) hält zu diesem Zweck eine Expertenkommission vor, die strittige Regelfragen beantwortet, sofern sie den Sachverhalt für eindeutig hält. Ist das nicht der Fall, so wird letztlich die R&A bzw. die USGA um eine sogenannte „Decision“ gebeten, also eine offizielle Regelauslegung. Wie die Golfregeln selbst werden auch die Decisions veröffentlicht (auf mittlerweile mehr als 800 Seiten) und sind Bestandteil der Regeln im weiteren Sinn.

Des Weiteren zählen zu dem Bestandteil der Regeln auch die zusätzlichen Anhänge in dem Regelbuch, in denen Themen wie „Form von Schlägern“ oder „Beschaffenheit des Ball“ definiert sind. Darüber hinaus werden die oben erwähnten „allgemeinen“ Golfregeln für Wettspiele in den „Wettspielbedingungen“ (Festlegung von Modalitäten für die Ausführung der Wettspiele) bzw. durch „Platzregeln“ (Regelung von Golfplatz-spezifische Besonderheiten) konkretisiert.

Ziel des Spiels

Greg Norman beim Abschlag: kurz nach dem Treffmoment

Es gilt, einen Ball (mindestens 42,67 mm Durchmesser, Gewicht höchstens 45,93 Gramm) mit möglichst wenigen Golfschlägen von einer als Abschlag bezeichneten Fläche in Übereinstimmung mit den Golfregeln in ein 10,8 cm durchmessendes und in der Regel mehrere hundert Meter entferntes, kreisrundes Loch zu spielen. Der Golfplatz umfasst in der Regel 9 bis 18 Spielbahnen, die insgesamt über 7.000 Meter lang sein können.

Kann der Ball nicht regelgerecht gespielt werden (zum Beispiel weil er nicht mehr auffindbar oder in einem Teich versunken ist), so sehen die Golfregeln bestimmte Möglichkeiten der Wiederaufnahme vor, jedoch zumeist unter Zurechnung von Strafschlägen. Die Summe der Schläge bis zum Einlochen des Balles (Golfschläge + Strafschläge) wird Score genannt und auf einem vorgefertigten Ergebniszettel, der sogenannten Scorekarte, notiert.

Par

Für jede Spielbahn (auch „Loch“ genannt) ist ein Par definiert. Dieser Wert steht für die Anzahl an Schlägen, die ein sehr guter Spieler (ein Scratch-Golfer, jemand also, der Handicap 0 spielt) durchschnittlich benötigt, um den Ball vom Abschlag in das Loch zu spielen. Bei der Berechnung des Par für eine Spielbahn wird immer davon ausgegangen, dass zwei Putts auf dem Green ausgeführt werden. Dazu kommt dann eine bestimmte Anzahl von Schlägen für das Spiel vom Abschlag auf das Grün. Diese Anzahl variiert mit der Länge des Lochs, nicht mit seiner Schwierigkeit, die zusätzlich durch Bunker, Hügel, Wasser usw. gegeben ist und separat als Course- und Slope-Rating angegeben wird.

Die Golfregeln des R&A benutzen zwar den Begriff „Par“, schreiben jedoch nicht vor, wie genau das Par eines Lochs ermittelt wird, dies bleibt den nationalen Verbänden vorbehalten. Der DGV benutzt derzeit (Stand Juli 2010) folgende Längeneinstufungen:

Par

Damen

Herren

3

bis 192 m

bis 229 m

4

193 bis 366 m

230 bis 430 m

5

ab 367 m

ab 431 m

In begründeten Einzelfällen ist auch eine Einstufung abweichend von diesem Schema möglich (z. B. bei besonders starkem Gefälle), dies muss jedoch vom jeweiligen Golfclub gesondert beantragt und vom DGV genehmigt werden.

Liegt der Ball eines Spielers mit „Par minus 2“ Schlägen auf dem Grün, so spricht man von einem „Green in Regulation“. Ein 18-Loch-Platz weist häufig vier Par-3-Löcher, zehn Par 4 und vier Par 5 auf. Somit ergibt sich üblicherweise ein Par von 72 für die gesamte Runde. Bei 9-Loch-Plätzen halbieren sich diese Zahlen entsprechend, wobei sich gerade unter den 9-Loch-Plätzen viele Kurzplätze finden, die hauptsächlich aus Par-3-Löchern bestehen.

Folgende Bezeichnungen haben sich für die verschiedenen möglichen Scores an einem Loch eingebürgert:

Fachbegriff

Bedeutung

Ass (engl. „Ace“), Hole-in-one

Schlag, der den Ball direkt vom Abschlag ins Loch befördert

Condor (auch Double Albatross oder Triple Eagle genannt)

vier Schläge unter Par

Albatros (englisch (UK): Albatross, englisch (USA): Double Eagle)

drei Schläge unter Par

Eagle

zwei Schläge unter Par

Birdie

ein Schlag unter Par

Par oder Even

genau Par

Bogey

ein Schlag über Par

Double Bogey

zwei Schläge über Par

Triple Bogey

drei Schläge über Par

Spielformen, Zählweisen, Handicap

Hauptartikel: Golfspielvarianten

Es gibt zwei grundsätzliche Spielformen bei Wettspielen, nämlich Zählspiel und Lochspiel, wobei jeweils einige Varianten existieren. Beim Zählspiel kommt es auf den erzielten Score im Vergleich zum Rest des Teilnehmerfeldes an. Da kein direkter Gegner existiert, spricht man hier auch oft vom Spiel gegen den Platz. Beim Lochspiel gilt es demgegenüber, einen bestimmten Gegner zu schlagen, indem man mehr Löcher gewinnt (d. h. das jeweilige Loch mit einem niedrigeren Score abschließt) als dieser.

Für beide Spielformen gibt es wiederum zwei Zählweisen, nämlich brutto (der tatsächlich gespielte Score ist maßgeblich) und netto (der gespielte Score wird angepasst, um einen Ausgleich für die unterschiedliche Spielstärke der Teilnehmer zu schaffen). Somit ergibt sich aus dem Brutto-Tableau der absolut beste Golfer und die Nettozählweise ermittelt den relativ besten Spieler, der also im Vergleich zu seiner persönlichen Spielstärke am erfolgreichsten war.

Eine in Deutschland weitverbreitete Variante des Zählspiels ist das Zählspiel nach Stableford. Mittels dieser Spielform werden auch die Handicaps der im Deutschen Golf Verband (DGV) organisierten Golfer ermittelt. Das Handicap gibt an, um welchen Faktor der tatsächlich gespielte Score bei einer Nettowertung angepasst wird, und soll einen spannenden Wettkampf auch zwischen Kontrahenten unterschiedlicher Spielstärke ermöglichen. In anderen Ländern werden die Handicaps von den dortigen Golfverbänden teilweise nach anderen Methoden ermittelt, insoweit ist manchmal nur eine sehr grobe Vergleichbarkeit gegeben. Überall auf der Welt wird jedoch unter einem „Bogey-Golfer“ ein fortgeschrittener Amateur verstanden, der im Durchschnitt mit einem Schlag über Par einlocht, wohingegen der „Scratch-Golfer“ um Par herum spielt und zumindest von der Spielstärke her als Profi gilt. Ein Golfanfänger wird gemeinhin als „Rabbit“ (Kaninchen) bezeichnet.

Spielgerät

Golfschläger

Hauptartikel: Golfschläger
Holz, Putter und Eisen
Wedges

Gemäß den Golfregeln können bis zu 14 Schläger vom Spieler auf eine Golfrunde mitgenommen werden. Die Schläger unterscheiden sich durch die Länge des Schafts (beim Golf gemessen in Zoll), Loft, Bauform und Material. Grundsätzlich wird die Flugbahn des Balles durch den Loft und die Schaftlänge gesteuert: je mehr Loft, desto höher und kürzer die Flugbahn; je länger der Schläger, desto stärker kann er beschleunigt werden und desto weiter fliegt der Ball.

Für den Abschlag und die weiten Schläge (Bereich ab 180 m) auf dem Fairway werden die Hölzer eingesetzt. Sie sind die längsten Schläger und haben den größten Schlägerkopf, der hohl und trotz seines Namens heute nicht mehr aus Holz ist. Die meisten Spieler haben ein Holz 1 (auch Driver genannt) in ihrem Bag und noch ein bis drei weitere Hölzer für kürzere Entfernungen (Holz 3, 5, 7).

Für die mittellangen Schläge (70–180 m) werden Schläger aus Eisen eingesetzt, die im Vergleich zu den Hölzern genauere Schläge erlauben. Eisen sind die am flexibelsten einsetzbaren Schläger. Es ist durchaus möglich, eine Golfrunde nur mit einem halben Satz Eisen zu bestreiten.

Hybrid- oder Rescue-Schläger sind eine Mischung aus Eisen- und Holzschläger, sie bieten einen Kompromiss zwischen der Länge eines Holzes und der Genauigkeit eines Eisens. Normalerweise hat ein Spieler nicht mehr als ein oder zwei Hybridschläger. Diese dienen dann zumeist als Ersatz für ein langes Eisen.

Für die kurzen Schläge rund ums Grün (unter 100 m) oder für sehr schwierige Lagen (Bunker, Gräben, hohes Gras) werden die Wedges benutzt. Sie ähneln den Eisen, sind aber kürzer und haben mehr Loft. Zu einem Standardsatz gehören mindestens das Pitching Wedge und das Sand Wedge. Darüber hinaus gibt es noch das Gap Wedge und das Lob Wedge.

Zum Einlochen des Balles auf dem Grün wird der Putter benutzt. Das Spielen mit diesem Schläger wird entsprechend Putten genannt. Der Ball fliegt dabei nicht durch die Luft wie bei den anderen Schlägern, sondern rollt über das Grün. Der Putter ist besonders wichtig, da er öfter als jeder andere Schläger benutzt wird (der Par-Standard geht von zwei Putts pro Loch aus).

Golfball

Hauptartikel: Golfball

Trolley und Golfbag

Ein Trolley wird dazu verwendet, um ein Golfbag, das den Golfschlägersatz und andere während des Golfspiels nützliche Utensilien (Bälle, Regenkleidung, Getränke, Verpflegung etc.) enthält, komfortabel über den Golfplatz zu transportieren.
Ein Golftrolley hat in aller Regel auch einen Regenschirm- und einen Scorekartenhalter.

Man unterscheidet

unmotorisierte, meist zweirädrige Trolleys, die man konventionell hinter sich herzieht oder auch als drei- oder vierrädrige Pushtrolleys vor sich herschiebt, und
motorisierte Trolleys, die mit einem Elektromotor ausgestattet sind, der durch eine wiederaufladbare Batterie betrieben wird. Diese Elektrotrolleys sind meistens dreirädrig, haben eventuell sogar eine Sitzmöglichkeit und werden geführt, indem der Golfspieler hinterhergeht. Alternativ gibt es Elektro Trolleys mit Fernbedienung.

Oft wird ein Trolley fälschlicherweise als Caddie oder sogar Cart bezeichnet.

Unmotorisierter zweirädriger Trolley

Unmotorisierter dreirädriger Pushtrolley

Dreirädriger Trolley mit Elektromotor und Sitz

Siehe auch: Caddie und Golfmobil

Golfplatz

Hauptartikel: Golfplatz

Golf wird auf einem Golfplatz gespielt. Dieser hat in der Regel 9 bis 18 Spielbahnen (auch Löcher genannt), die jeweils aus den Grundelementen Abschlag, Fairway und Grün bestehen. Der Platz wird durch einen Golfarchitekten geplant und von einem Golfclub oder einer kommerziellen Betreibergesellschaft geführt. Die Pflege eines Golfplatzes ist sehr aufwendig und erfordert mehrere Greenkeeper sowie eine Reihe von Spezialmaschinen. Die Pflegekosten sind abhängig vom Anspruch an die Platzqualität und liegen bei den meisten Anlagen zwischen 300.000 und 900.000 Euro jährlich.

Zugang zum Golfsport

Golf war lange Zeit ein Sport, der durch den erforderlichen Zeit- und Kapitaleinsatz eine recht hohe Einstiegsbarriere hatte (ähnlich dem Reit- und Segelsport). Zum einen lag das daran, dass Bau und Unterhalt eines Golfplatzes sehr teuer sind, was dann in Form hoher Aufnahme- und Jahresgebühren auf die Mitglieder umgelegt wurde. Außerdem war die umfangreiche Ausrüstung früher relativ teuer, da sie aus England importiert werden musste.

Heute hat sich das weitgehend geändert, da es inzwischen viele öffentliche Golfplätze gibt und auch die Ausrüstung im normalen Sportfachhandel erhältlich ist. Auf den öffentlichen Anlagen kann jeder Golf üben und spielen, es sind ganz normale, in der Regel gewinnorientierte Dienstleistungsbetriebe. Dazu haben die meisten privaten Golfclubs ihre Plätze für Tagesgäste geöffnet, allerdings behalten sie sich diverse Zugangsbeschränkungen vor. Insbesondere soll natürlich den beitragzahlenden Mitgliedern ein geordneter Spielbetrieb ermöglicht werden, was sich ansonsten gerade an den Wochenenden als problematisch erweisen könnte.

Es ist strittig, inwieweit sich auch heute noch bei einigen besonders traditionellen Golfclubs die Meinung gehalten hat, dass die Zugangsbeschränkungen auch dazu dienen sollen, eine gewisse soziale Homogenität in der Golfgemeinschaft zu fördern. Es gibt vereinzelte Indizien, die auf solche Praktiken hinweisen, zum Beispiel wenn von der Zugangsbeschränkung nur Golfer von Clubs mit „Billigangeboten“ erfasst werden. Ein in diesem Zusammenhang geäußertes Gegenargument ist, dass diese Zugangsbeschränkungen sich auf Golfclubs jüngeren Gründungsdatums oder freie Spielgemeinschaften bezögen, deren Mitglieder noch nicht im selben Maß zur Schaffung golferischer Infrastruktur beigetragen hätten wie Mitglieder älterer Clubs. Insoweit habe dieser Nutzungsvorbehalt aus Sicht der traditionellen Clubs keine sozialen Gründe, vielmehr solle Solidarität zwischen Golfanlagen hergestellt werden, die einen vergleichbaren Beitrag zur Entwicklung des Sports an sich geleistet hätten.

In Deutschland, Österreich, der Schweiz und wenigen anderen Ländern wird die Erlaubnis, auf einem Golfplatz zu spielen, von der Erlangung der sogenannten Platzreife (PR) oder Platzerlaubnis (PE) abhängig gemacht, die in PE-Kursen erworben werden kann. Hier werden die Grundlagen des Spiels und der Golfetikette erlernt. Wichtig ist, dass diese PE nur für den jeweiligen Golfclub gilt, ein anderer Golfclub muss sie nicht anerkennen. In vielen Fällen benötigt man ein Handicap, um auf anderen Plätzen spielen zu dürfen, oft wird auch verlangt, dass das Handicap von einem bestimmten Golfverband zugeteilt wurde (z. B. einem, der Mitglied in der European Golf Association ist). Bei vielen Clubs muss man darüber hinaus zu Stoßzeiten ein Mindest-Handicap vorweisen (häufig −36 oder besser am Wochenende) oder darf überhaupt nur in Mitgliederbegleitung abschlagen.

In Deutschland kann man auch außerhalb eines traditionellen Golfclubs, etwa als Mitglied der VcG, ein Handicap führen. Eine ähnliche Organisation gibt es mit der ASGI in der Schweiz. Weiterhin werden von vielen Golfclubs die sogenannten Fernmitgliedschaften angeboten für Spieler, die nicht im jeweiligen Einzugsbereich wohnen. Das freie Spielrecht auf dem Heimatplatz ist dabei zwar teilweise eingeschränkt, dafür sind die Mitgliedsgebühren aber auch erheblich niedriger. Daneben existieren eine Reihe kleinerer Anbieter, die noch günstigere Auslandsmitgliedschaften oder Handicapverwaltungen ohne Bindung an einen Golfplatz oder Golfverband verkaufen. Manche Betreiber von Golfplätzen schließen Kunden dieser Organisationen jedoch als Gastspieler aus oder verlangen von ihnen eine höhere Green Fee.

In Skandinavien und den traditionellen Urlaubsregionen für Golfer (Spanien, Portugal, Nordafrika, Türkei) sind Gäste fast überall willkommen, von der Forderung eines Mindest-Handicaps rückt man aber noch nicht flächendeckend ab. In den angloamerikanischen Ländern ist Golf hingegen ein Breitensport, es gibt eine große Anzahl an öffentlich zugänglichen Plätzen, die gegen alleinige Zahlung einer Green Fee bespielbar sind. Andererseits finden sich in den USA auch viele sehr exklusive und rein private Clubs, die Gäste grundsätzlich nur in Begleitung eines Clubmitglieds zulassen.

Range Fee

Die Range Fee ist eine Gebühr, die vom Betreiber einer Golfanlage für die Nutzung der Übungseinrichtungen (Driving Range, Pitching und Chipping-Green, Putting-Green und oftmals auch der 6-Loch-Kurzplatz) erhoben wird. Zusätzlich wird in der Regel eine Nutzungsgebühr für die auf der Driving Range abgeschlagenen Bälle erhoben. Gelegentlich wird statt der Range Fee für die Nutzung der Übungsbälle ein höherer Preis berechnet. Es ist grundsätzlich verboten, mit Rangebällen auf dem regulären Platz zu spielen. Für die Mitglieder des jeweiligen Golfclubs ist die Range Fee durch den Mitgliedsbeitrag bereits abgedeckt, gelegentlich wird auch ein Rabatt auf die Übungsbälle eingeräumt.

Green Fee Tag (zur Befestigung am Golfbag)

Greenfee

Hauptartikel: Greenfee

Die Greenfee muss vom Golfspieler entrichtet werden, wenn er kein festes Mitglied des Golfclubs ist. Sie dient sozusagen als Eintrittspreis auf fremden Plätzen. In der Greenfee ist die Range Fee enthalten.

Jahresbeitrag

Der Golfspieler kann einem Golfclub beitreten und festes Mitglied werden, dabei fällt in der Regel ein Jahresbeitrag an, der den Golfspieler dann im Allgemeinen zur grundsätzlich unbegrenzten Nutzung des Platzes berechtigt. Ein Greenfee fällt für ihn auf diesem Platz dann nicht mehr an. Die Höhe der Jahresbeiträge werden von den Golfclubs selbst bestimmt und können dabei sehr stark variieren.

Große Turniere

Majors

Golf-Grand-Slam-Turniere

Turnier

Ort

Entstehung

Termin

US Masters

Augusta, Georgia

1934

April

U.S. Open

USA

1895

Juni

The Open Championship

UK

1860

Juli

PGA Championship

USA

1916

August

Die vier größten und bedeutendsten jährlich stattfindenden Turniere sind die Majors. Früher gehörten die zwei wichtigsten Amateurturniere (British Amateur und US Amateur) zu den Majors, heute sind die besten Spieler ausnahmslos Profis und die Majors sämtlich Profiturniere (einige der besten Amateure werden aber eingeladen).

Der Augusta National Golf Club führt im April das erste Major des Jahres durch. Das US Masters in Augusta, Georgia ist das einzige Major, das immer auf demselben Platz stattfindet, wenn dieser auch beständig umgebaut wird.

Im Juni tritt die Weltelite zur U.S. Open an, die seit 1895 von der USGA ausgerichtet wird und somit von allen Majors über die größte Kontinuität bezüglich des Veranstalters verfügt.

Das älteste Major (Erstaustragung 1860) und gleichzeitig das einzige außerhalb der USA ist The Open Championship im Juli. Sie wird immer auf einem Links-Platz in Großbritannien gespielt und seit 1920 von der R&A veranstaltet.

Schließlich organisiert die PGA of America im August die PGA Championship.

Die Majors der Damen sind:

ANA Inspiration (Mission Hills Country Club, Kalifornien, USA, seit 1972) im März/April
LPGA Championship (USA, seit 1955) im Juni
U.S. Women’s Open Championship (USA, seit 1946) im Juni/Juli
Women’s British Open (UK, seit 1976) im August
The Evian Championship (Frankreich, seit 2013) im September

Teamwettbewerbe

Jedes zweite Jahr treten die Teams der USA und von Europa gegeneinander an, um den Gewinner des Ryder Cups zu ermitteln. Jedes Team besteht aus zwölf Spielern, es werden sowohl Vierer als auch Einzel gespielt, die Spielform hier ist im Gegensatz zu den Majors das Lochspiel. Der Ryder Cup wird gemeinsam von der PGA of America und der PGA European Tour administriert.

In den Jahren, in denen der Ryder Cup pausiert, gibt es ein ähnliches, wenn auch weniger prestigeträchtiges Turnier, den sogenannten Presidents Cup. Dabei tritt das Team der USA gegen den „Rest der Welt außer Europa“ an. Die Europäer tragen in jenen Jahren die Seve Trophy aus, ein Vergleich zwischen Kontinentaleuropa und Großbritannien & Irland. Ein weiterer Mannschaftswettbewerb war die Royal Trophy, bei der sich von 2006 bis 2013 Golfer aus Europa und Asien gegenüberstanden.

Der wichtigste Teamwettbewerb bei den Damen ist der Solheim Cup, der das weibliche Pendant zum Ryder Cup darstellt.

Sonstige

Die wichtigsten Turnierserien der Professionals werden von der US-amerikanischen PGA Tour und der europäischen PGA European Tour organisiert. Die meisten dieser Turniere werden, wie auch die Majors, als Zählspiel über vier Runden ausgetragen, die an vier aufeinander folgenden Tagen stattfinden. Normalerweise sind das Donnerstag bis Sonntag, gelegentlich kommt es jedoch zu wetterbedingten Verschiebungen. Nach der zweiten Runde wird nur noch eine beschränkte Teilnehmerzahl, in der Regel etwa die Hälfte des Feldes, für die beiden Endrunden zugelassen. Der sogenannte Cut ist die Platzierung, die nach den beiden ersten Runden erreicht werden muss, um an den Finalrunden teilnehmen zu dürfen. In den meisten Fällen geht das Erreichen des Cuts mit der Ausbezahlung von Preisgeld an die entsprechenden Spieler einher.

Senior Majors

Im professionellen Seniorenbereich, das sind Golfer über 50 Jahre, finden alljährlich fünf Major Championships statt. Diese Turniere gehen über vier Runden, anders als die üblichen Seniorenturniere, die schon nach drei Runden ausgespielt sind. Vier dieser sogenannten Senior Majors werden von der nordamerikanischen Turnierserie Champions Tour auf US-amerikanischen Plätzen ausgerichtet, während die Senior British Open von der European Seniors Tour auf britischem Boden veranstaltet wird.

Im Einzelnen sind das die folgenden Turniere (in der aktuellen Reihenfolge der Austragung):

The Tradition (zur Champions Tour gehörig seit der Gründung 1989) – Austragung im Mai
Senior PGA Championship (gegründet 1937; zur Champions Tour gehörig seit 1980; zur European Seniors Tour gehörig seit 2007) – Mai
Senior British Open Championship (zur European Seniors Tour gehörig seit der Gründung 1987; zur Champions Tour gehörig seit 2003) – Juli
U.S. Senior Open (zur Champions Tour gehörig seit der Gründung 1980) – Juli
Senior Players Championship (zur Champions Tour gehörig seit der Gründung 1983) – August

Variationen des traditionellen Golfs

Neben dem traditionellen Golf gibt es eine Reihe Varianten dieses Sports:

Einstiegsvarianten
Crossgolf
Swingolf
Kleingolfvarianten
Bahnengolf
Bürogolf
Minigolf
Indoor Golf
Pitch and putt
Nahe Varianten
Schneegolf
Hickory-Golf
Speed Golf
Entfernte Varianten
Discgolf

Siehe auch

 Portal: Golf – Alles zum Thema Golf in der Wikipedia
Glossar von Golfbegriffen
Deutscher Golf Verband (DGV)

Literatur

Tony Dear: Birdie! Die ganze Welt des Golf. („Every golf question you ever wanted answered“). Copress-Verlag, München 2008, ISBN 978-3-7679-1027-0.
André-Jean Lafaurie: Le Golf : son histoire de 1304 à nos jours. Grancher Depot, Paris 1988, ISBN 2-7339-0189-3
Duncan Lennard: Golf secrets. Die besten Tricks der Tourspieler. („golf secrets of the pros“). Kosmos, Stuttgart 2011, ISBN 978-3-440-12767-4.
Vivien Saunders: Das Golf-Handbuch. Ein vollständiger Führer für das grösste aller Spiele. („The golf handbook“). 5. Auflage. Jahr, Hamburg 2000, ISBN 3-86132-535-7.
Claudia Schramm: The importance of golf and its effect on the tourism industry. A state of the art analysis of the tourist product sport, especially in regards to the game of golf. VDM Verlag Müller, Saarbrücken 2009, ISBN 978-3-639-02863-8.

Weblinks

 Commons: Golf – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wikivoyage: Golf – Reiseführer
Golfverbände
Deutscher Golf-Verband e.V.
Österreichischer Golf-Verband
Association Suisse de Golf
Gehörlosen Sportverband Sparte Golf
Sonstiges
RULES4YOU – Das Regularien-Online-Portal des Deutschen Golf Verbandes
Änderungen der Golfregeln und des Amateurstatuts 2012 -2015, PDF-Datei, 4 Seiten (27 kB)

Einzelnachweise

↑ http://www.igfgolf.org/about-igf/nationalmembers/

↑ a b Michael Flannery, Richard Leech: Golf through the Ages. Golf Links Press, Fairfield (Iowa) 1809, ISBN 0-9743332-1-2.

↑ Archivlink (Memento des Originals vom 22. Januar 2009 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.foreteevideo.co.uk

↑ http://www.aafla.org/SportsLibrary/ASSH%20Bulletins/No%2014/ASSHBulletin14c.pdf

↑ a b Robin K. Bargmann: Serendipity of Early Golf. Robin K. Bargmann 2010, ISBN 978-90-816364-1-4.

↑ Anatoly Liberman: Golf (Beitrag in seinem Blog The Oxford Etymologist, 6. Juli 2011)

↑ Deutscher Golf Verband e. V. (Hrsg.): 100 Jahre Golf in Deutschland. Albrecht Golf Verlag, Oberhaching 2007, ISBN 978-3-87014-274-2.

↑ https://www.golf.de/dgv/rules4you/regeln/

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4021569-6 (OGND, AKS) | LCCN: sh85055804

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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Schrott (Begriffsklärung) aufgeführt.

Schrottumschlag im Hafen von Plochingen

Schrott (niederrheinische Form von Schrot mit der ursprünglichen Bedeutung „abgeschnittenes Stück“) ist metallischer Wertstoff, der als Sekundärrohstoff dient. Er entsteht bei der Verschrottung metallhaltiger Erzeugnisse, z. B. von Autowracks und anderen Fahrzeugen, wenn deren Nutzungsdauer endet (Altschrott). Schrott entsteht auch in der Metallverarbeitenden Industrie, beispielsweise Späne beim Drehen und Fräsen oder Verschnittreste beim Stanzen (Neuschrott). Die Erfassung und die Aufbereitung von Produktionsrückständen (Kreislaufschrott) und von nicht mehr gebrauchs- oder verwendungsfähigen Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen – dem sogenannten Schrott – erfolgen, um Stahlwerken und Gießereien einen Rohstoff zum direkten Einsatz zur Verfügung zu stellen. Der weltweite jährliche Verbrauch an Eisen­schrott in der Stahlindustrie und Gießerei beträgt etwa 650 Mio. Tonnen (Stand: 2016).

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines
2 Schrottsorten
3 Verfahrenskette
4 Stahlschrott
5 Gewerbliche Schrottverwertung
6 Sonstiges
7 Siehe auch
8 Literatur
9 Weblinks
10 Einzelnachweise

Allgemeines

Da es für alle Metalle bewährte Trenn- und Recyclingverfahren gibt und diese eine deutliche Energieersparnis gegenüber der Neuherstellung aufweisen, ist die getrennte Erfassung der Altmetalle ein wichtiger Beitrag zur nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Im Haushalt anfallende Altmetalle besitzen eine Wiederverwertungsquote von über 60 %.[1]

Leichtmetalle wie Aluminium oder leere Dosen können über die getrennt gesammelte Fraktion der Leichtverpackungen erfasst werden. Für sperrige Abfälle aus Metall wird in den meisten Städten und Landkreisen eine Altmetall-Sammlung angeboten oder die Abgabe auf dem Wertstoffhof empfohlen. Wenn größere Mengen anfallen, sind dafür am Altmetallmarkt oder beim Schrotthändler auch ansehnliche Preise zu erzielen – je nach Metall und Tagespreis bis zu mehreren tausend Euro pro Tonne.[2]

Schrottsorten

Russische Hinterlassenschaften in der Retzower Heide

Es werden verschiedene Schrottsorten unterschieden. Die Sortenkriterien zielen auf die spätere Verwendung des Schrottes hin. Die verschiedenen Sorten unterscheiden sich im Allgemeinen durch

die Größe der einzelnen Teile des Schrottes. In der allgemeinen Schrottsorte 3 z. B. dürfen die einzelnen Stücke nicht über die Abmessung 150 cm × 50 cm × 50 cm hinausgehen und müssen eine Materialstärke von mindestens 6 mm besitzen.
die Ausgangsmaterialien, aus denen der Schrott gewonnen wurde, z. B. Blech­schrott, Trägerschrott, Kupferschrott
die chemischen Eigenschaften und der Grad/die Menge der sogenannten Anhaftungen, d. h. ob sich Fremdstoffe oder Müll in dem Schrott befinden, zum Beispiel Erde, Kunststoff und Verpackungen, oder ob der Schrott aus einem einzigen Material besteht, z. B. Kupferrohre oder Kupferrohre mit Dämmmaterialien, oder ob es eine Mischung verschiedener Metalle ist.

Einen Anhaltspunkt gibt das so genannte „europäische Schrottsortenverzeichnis für Fe-Schrotte“, das die Kriterien für Fe-Schrott (eisenhaltigen Schrott) festlegt.

Aus den drei oben genannten Kriterien definiert sich eine bestimmte Schrottsorte und damit sowohl ihr Geldwert als auch das Recyclingpotential. Der Geldwert einer Tonne Schrott kann von wenigen Euro bis in den 5-stelligen Bereich reichen, je nach Art und Güte.

Schrott ist das wohl älteste Beispiel für Recycling in der Menschheitsgeschichte. Metall kann theoretisch beliebig oft ohne nennenswerte Verluste eingeschmolzen und neu verarbeitet werden. Tatsächlich ist es eines der wenigen Beispiele von echtem Recycling. Hier wird aus einem Ausgangsstoff ein neues Produkt gleicher Güte und Qualität erschaffen. Bei den meisten heutigen sogenannten Recyclingprozessen handelt es sich um Downcycling, d. h. aus einem Ausgangsstoff hoher Qualität wird ein neues Produkt niederer Güte. So wird Beton durch Zerkleinern zu Schotter, bunter Kunststoff zu schwarzem Plastik, Verpackungen durch Verbrennen zu Energie und Wärme. Im Schrottrecycling wird eine Sortiertiefe, eine Qualitätssicherung und eine Effizienz erreicht, die im Recycling anderer Werkstoffe bisher unerreicht ist.

Verfahrenskette

Mischschrott

Die Verfahrenskette der Wiederverwendung sieht in groben Zügen so aus: nach der Nutzung wird metallhaltiger Abfall entsorgt und durch Schrottsammler eingesammelt. Hierbei handelt es sich im Regelfall um selbständige Miniunternehmer, die mit einem Lkw Schrott von Firmen und Privatpersonen einsammeln und diesen zu einem Schrotthändler bringen. Alternativ dazu kann es auch verschiedene Sammelformen durch die Kommunen oder durch andere Entsorgungsbetriebe geben. Der Schrotthändler mit dem klassischen Schrottplatz reinigt und sortiert den ankommenden Schrott und verkauft ihn dann an weiterveredelnde oder sammelnde Schrottgroßhändler oder direkt an den Wiederverwerter. Die Kette der Zwischenhändler kann je nach Schrottart bis 4 oder 5 Händler lang sein. Man bedenke, dass sich die Sortiertiefe alleine im Fe-Schrott gut und gerne auf über 40 Spezifikationen zum Sammeln und Sortieren erstrecken kann. Am Ende der Kette steht die metallverarbeitende Industrie, die aus dem Schrott wieder neue Waren schafft. Schrott hat in der Industrie als Sekundärrohstoff eine genauso wichtige Stellung zur Herstellung inne wie das ursprüngliche Eisenerz.

Die genaue Definition der Metalle und Legierungen bzw. eine Vorabanalyse erfolgt im Zweifelsfall zunächst durch ein Hand-Spektrometer das mit der Technik der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie funktioniert. Zudem müssen alle Anlieferungen durch einen am Anlieferungspunkt installierten Detektor auf Radioaktivität getestet werden.

Im Folgenden werden einige wenige Beispiele aus der langen Liste für verschiedene Schrottarten und deren Recyclingpotential genannt:

Elektronikschrott besteht aus ausgesonderten elektronischen Geräten und Baugruppen. Er enthält neben organischen und anorganischen Isolierstoffen insbesondere Stahl, Aluminium, Kupfer, Zinn, Blei, Silber, Gold und andere Edelmetalle. Da einige dieser Stoffe problematisch bei der Deponie und Verbrennung sind, besteht u. a. in Deutschland eine getrennte Rücknahme und Erfassung. Elektronikschrott wird von Hand zerlegt, vorsortiert, geschreddert und durch verschiedene Verfahren (z. B. Dichtetrennung durch Windsichter, Eisenabtrennung durch Magnetscheider) aufgearbeitet, sodass auch die Nichteisen- und Edelmetalle zurückgewonnen werden können. Bei der Kupfer-Raffination (Elektrolyse) bleiben fremde Metalle (u. a. die Edelmetalle) im Elektrolyseschlamm zurück und werden nachfolgend getrennt.
Siehe auch Elektro- und Elektronikgerätegesetz

Kabelschrott besteht aus ausgedienten Elektrokabeln und kann außer den Isolierstoffen neben Kupfer auch Aluminium oder Stahl enthalten. Zur Abtrennung der Isolierstoffe wurde früher oft ein kryotechnisches Verfahren angewendet, bei welchem die Isolierstoffe durch Kälte verspröden und zerschlagen werden können. Heute wird Kabelschrott über Schneidmühlen zerkleinert, dann durch Windsichtung in Fraktionen von Kupfergranulat und Kunststoffgranulat getrennt.

Das Verschwelen von Kabel- und Elektronikschrott setzt hohe Mengen gasförmiger Schadstoffe frei (u. a. Dioxine). Dieses Verfahren ist noch heute in Ländern der Dritten Welt gebräuchlich, ohne dass entsprechende Rauchgasreinigung durchgeführt wird.

Stahlschrott

Verglichen mit Verwendung von Stahlschrott zur Stahlgewinnung benötigt man zur Gewinnung von Stahl aus Erz mehr als die doppelte Menge Energie. Pro Tonne entspricht die Ersparnis dem durchschnittlichen Halbjahresverbrauch eines vierköpfigen Haushaltes.

Wegen der hohen Wirtschaftlichkeit wird das gesamte weltweite Schrottaufkommen, jährlich etwa 530 Mio. Tonnen, der Verwertung zugeführt. Der Recyclinganteil beträgt:[3]

Gepresster Schrott
USA: 60 %
EU: 56 %
Südkorea: 52 %
Deutschland: 45 %
Russland: 44 %
Japan 42 %
China: 20 %

Der Mengeneinsatz in Mio. Tonnen:[3]

EU: 116
China: 85
USA: 59
Japan: 49
Russland: 32
Südkorea: 25
Deutschland: 21

In Deutschland wird durch Schrott somit 45 % der Stahlproduktion abgedeckt.[4]

Stahlschrott aus Atomreaktoren ist oft zu radioaktiv, um wiederaufbereitet zu werden. Durch unachtsamen Umgang kam es in der Vergangenheit schon zu radioaktiv belastetem Schrott. Daher werden mittlerweile an verschiedenen Stellen der Recyclingwege Radioaktivitätsmessungen vorgenommen.

Gewerbliche Schrottverwertung

Der Metallschrottmarkt ist in Deutschland stark fragmentiert. Neben einer Vielzahl von Schrottsammlern und Betreibern von Schrottplätzen gibt es auch größere Unternehmen, die insbesondere Firmen Metallreste aus der Produktion abkaufen. Eine besondere Herausforderung stellt für Verwertungsbetriebe mittlerweile das Erkennen möglicher Hehlerware dar, die von Metalldieben angeboten wird.

Die größten deutschen Unternehmen sind die Scholz AG aus Essingen (Württemberg) (Umsatz: 4,7 Mrd. Euro), TSR Recycling aus Bottrop (Umsatz: 2 Mrd. Euro) und Interseroh (Umsatz: 899 Mio. Euro) im Bereich Schrottrecycling. Zu den größeren Betrieben gehört noch Schrott Wetzel in Mannheim mit 300 Mio. Euro Umsatz.

Sonstiges

Der Hochstapler Victor Lustig (1890–1947) „verkaufte“ 1925 den Eiffelturm an einen Schrotthändler. Nachdem dieser den Betrug erkannt hatte, schämte er sich so sehr, dass er nicht zur Polizei ging; Lustig versuchte den Coup ein zweites Mal. Sein zweiter Käufer ging jedoch zur Polizei; der Schwindel flog auf.

Siehe auch

Schrottplatz der US-Luftwaffe (1980)
Autorecycling
Schrottpresse
Schredder (Maschine)
Brandguss
Kernschrott

Literatur

Martina Lauinger: Alles Schrott? Ein Werkbuch zum Gestalten mit Altmetall, Paul Haupt Verlag; 2008, ISBN 3258062935

Weblinks

 Commons: Schrott – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wikiquote: Schrott – Zitate
Schrottsortenliste

Einzelnachweise

↑ http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/altmetall.htm

↑ http://www.altmetall.net/

↑ a b Friederike Ott: Von wegen Schrott, in der Zeitschrift Euro, Ausgabe 8, 2007, S. 34.

↑ S.9 (Memento des Originals vom 16. Februar 2010 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.stahl-online.de

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4130660-0 (OGND, AKS)

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Herrenausstatter ist der klassische deutschsprachige Begriff für ein Fachgeschäft, das ausschließlich Mode und Accessoires für den Mann führt.

Der Begriff wurde im 19. und 20. Jahrhundert geprägt, als eine zunehmende Spezialisierung der vorherigen Schneidereien und Bekleidungsgeschäfte entsprechende Sonderformen für Damen- bzw. Herrenartikel hervorbrachte. Traditionell gehört zu einem Herrenausstatter eine Maßschneiderei; allerdings greift diese Tradition nicht mehr zwingend durch. Heutige Herrenausstatter sind zum Teil lediglich Franchisenehmer größerer Ketten oder Wiederverkäufer. Der Begriff „Herrenausstatter“ soll dann nur noch die Zielgruppe kennzeichnen.

Klassische Herrenausstatter

Herrenausstatter in Hamburg

Die klassischen Herrenausstatter boten eine hohe Qualität in Material und handwerklicher Verarbeitung ihrer Ware, eine intensive Beratung des Kunden in Stilfragen sowie einen umfassenden Kundenservice in gediegenem Ambiente. Sie erreichten damit eine hohe Kundenbindung, zum Teil über mehrere Generationen hinweg. Dieser Ansatz wird heute nur noch von einem Teil der Herrenausstatter verfolgt. In dieser Tradition erfolgt eine umfassende Beratung mit dem Ziel, dem Kunden ein exakt passendes und seinem individuellen Stil entsprechendes Kleidungsstück bis hin zu kompletten Ausstattungen zu verkaufen. Kunden der klassischen Herrenausstatter sind in erster Linie Männer der gehobenen und höheren Gesellschaftsschichten, welche Wert darauf legen, durch entsprechende Kleidung ihre Stellung und ihre individuelle Persönlichkeit zu unterstreichen und bereit sind, dafür auch hohe Preise zu akzeptieren.

Herrenausstatter heute

Seit einigen Jahren führen Herrenausstatter und Fachgeschäfte für Männermode nicht mehr nur (oder gar nicht mehr) Maßgeschneidertes aus eigener Produktion, sondern bedienen ihre Kunden (auch) mit Luxusmarken sowie Kollektionen mehr oder minder bekannter Modedesigner. Diese neue Form des Herrenausstatters hat sich durch die Industrialisierung und die schnelllebigeren Modetrends ergeben. Die Kundschaft hier erstreckt sich weniger auf traditionsbewusste, sondern mehr auf modebewusste Männer, die eher zur jüngeren Generation gehören. Hier steht auch weniger der persönliche Stil als das Zurschaustellen der finanziellen Möglichkeiten im Vordergrund. In Zeiten des zunehmenden Onlineshoppings finden sich nicht nur Herrenausstatter im klassischen stationären Verkaufsumfeld der Flaniermeilen, sondern auch immer mehr im Internet, was sich mit dem traditionellen Ansatz der Maßanfertigung kaum noch in Einklang bringen lässt.

Weblinks

 Wiktionary: Herrenausstatter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Liste deutscher Herrenausstatter

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Kategorien: Beruf (Modebranche)Fertigungsberuf (Textilbekleidung)

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Dieser Artikel erläutert den Estrich als Fußbodenaufbau; in der Schweiz bezeichnet Estrich den Dachboden.

Als Estrich (althochdt.: esterih, griechisch όστρακον óstrakon Scherbe, irdenes Täfelchen, lat.: astracum Pflaster) bezeichnet man den Aufbau des Fußbodens als Untergrund für Fußbodenbeläge. Estriche werden je nach entsprechender Art und Ausführung auch fertig nutzbarer Boden genannt. Das schweizerische Wort für Estrich ist Unterlagsboden, das Wort „Estrich“ bezeichnet dort den Dachboden. Eine Sonderform ist der sogenannte „Nutzestrich“ oder „Sichtestrich“. Dabei ist der Estrich gleichzeitig die „Nutzschicht“ ohne Oberbodenbelag.

Frisch verlegter Estrichfußboden

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Estriche nach Bindemittel

2.1 Zementestrich (CT)
2.2 Gussasphaltestrich (AS)
2.3 Kunstharzestrich (SR)
2.4 Calciumsulfatestrich (CA)
2.5 Magnesitestrich (MA)

3 Faserbewehrte Estriche

3.1 Zementestriche
3.2 Gussasphaltestrich

4 Konstruktionsarten

4.1 Verbundestrich
4.2 Estrich auf einer Trennschicht bzw. Trennlage
4.3 Estrich auf einer Dämmschicht („schwimmender Estrich“ bzw. „Heizestrich“)
4.4 Belegereife
4.5 Trockenestriche
4.6 Normen

5 Konformitätskontrolle
6 Siehe auch
7 Weblinks
8 Einzelnachweise

Definition

Estrich: Schicht oder Schichten aus Estrichmörtel, die auf der Baustelle direkt auf dem Untergrund, mit oder ohne Verbund, oder auf einer zwischenliegenden Trenn- oder Dämmschicht verlegt werden, um eine oder mehrere der nachstehenden Funktionen zu erfüllen:

den Druck gleichmäßig auf die darunterliegende Dämmung verteilen
gleichmäßiger Untergrund für einen Bodenbelag
unmittelbare Nutzbarkeit
eine vorgegebene Höhenlage zu erreichen[1]

Estriche nach Bindemittel

Estriche können nach ihren Bindemitteln unterschieden werden.

Zementestrich (CT)

Der bekannteste Estrich ist der nach DIN EN 13 813 als CT (von Cementitious screed) bezeichnete Zementestrich. Es handelt sich dabei um einen Beton, dessen Korngröße und Mischung auf seine spezielle Verwendung optimiert wurden. Als grober Anhaltspunkt kann der im Baumarkt erhältliche Fertigestrich für die Heimanwendung dienen, der eine Korngröße von bis zu 8 Millimetern und ein Mischungsverhältnis Sand zu Zement von etwa 3:1 aufweist. Für Industrieanwendungen kann der Sand größer gesiebt sein und die Oberflächenfestigkeit durch Beimischung spezieller chemischer Zusätze, wie zum Beispiel Korodur erhöht werden. Auch die Festigkeitsklassen eines Estrichs lehnen sich an jene des Betons an.

Unter der Bezeichnung ist auch das klassische Dickbett anzusehen, das auch genauso wie ein CT zu bemessen ist. Der CT ist, auch bei Einfärbung, leicht zu erkennen an seiner Reaktion mit Säuren, wie zum Beispiel Zementschleierentferner. Vorteil des CT ist die Beständigkeit gegenüber Wasser nach der Aushärtung. Nachteilig ist sein Verhalten auf Dämmung oder Trennlage. Durch „Schrumpfungsvorgänge“, die sich beim Erhärtungsvorgang des Estrichs in Kriechen und Schwinden infolge der ungleichmäßigen Hydratation ausdrücken, ist die Feldgröße in der Regel auf 36 m² zu begrenzen, da sich in der Konstruktion sonst unkontrolliert Risse bilden. CT ist feuchtebeständig, kann aber wie jedes zementäre System im nassen Zustand an Festigkeit verlieren.

Zementestrich erfordert beim Einbringen und während der Erstarrung eine Mindesttemperatur von 5 °C (auch nachts). Während der Erstarrungsphase darf diese Temperatur nicht unterschritten werden, da sonst mit starken Festigkeitsverlusten zu rechnen ist.
Der Estrich ist vor Zugluft und Wassereintrag (undichtes Dach, Auskippen von Wasser usw.) zu schützen. Die Zugluft führt durch den Kapillarzug zu einer erhöhten Hydratation im Oberflächenbereich. Das bedeutet, dass „oben“ ein kleineres Volumen ist als „unten“ und der Estrich stark schüsselt. Zwangstrocknungen durch Heizungen führen zum Abbruch der Hydratation bzw. des Kristallwachstums. Daraus resultiert ein Schaden, wenn der Estrich Feuchte bekommt, z. B. durch Wasser aus einem Verlegemörtel. Die Begehbarkeit richtet sich nach der Art des Zements (CEM I, CEM II), der Dicke und den Umgebungsbedingungen. Nach 28 Tagen kann die erste Feuchtemessung durchgeführt werden.

Soll der Zementestrich mit einem Bodenbelag versehen werden, so muss der Estrich „genügend trocken“ (3.1.1 der DIN 18365 – Bodenbelagsarbeiten) sein. Nach einer Empfehlung zweier Verbände aus dem Jahr 2007 soll die Feuchtigkeitsmessung mit der CM-Methode durchgeführt werden. Die so genannte Belegreife soll erreicht sein, wenn der Estrich eine Restfeuchte von maximal 2,0 CM % (unbeheizt) bzw. 1,8 CM % (beheizt) aufweist. Sowohl die Messmethode als auch die empfohlenen Grenzwerte werden kritisiert; nach einer im März 2012 veröffentlichte Studie der Technischen Kommission Bauklebstoffe (TKB) und der Universität Siegen trennt der CM-Grenzwert von 2 % belegreife Estriche nicht sicher von nicht belegreifen Estrichen. Bei diesem Grenzwert werden auch nasse Estriche als trocken bewertet.[2]

Mittlerweile ist die Feuchtemessung bei Estrichen nach der CM-Methode in die DIN 18560-4 aufgenommen worden. Diese Norm ist im Weißdruck erschienen und somit gültig. Dort steht unter 5.3.1 „Die Messung des Feuchtegehaltes zur Beurteilung der Belegreife auf Baustellen erfolgt über die CM Methode“. Im Abschnitt 5.3.2 ist die Prüfeinrichtung, im Abschnitt 5.3.3 die Durchführung der CM-Messung (CM-Methode) so ausführlich beschrieben, dass es nicht zu unterschiedlichen Messergebnissen kommt, wenn die Arbeitsanleitung und die Probeentnahme wie in der DIN 18560-4 beschrieben, auch eingehalten wird. Diese Prüfmethode gilt auch für Calciumsulfat- und Magnesiaestriche, nicht für Kunstharz- und nicht für Gussasphaltestriche.

Schnellestriche auf Zementbasis bestehen aus Zement mit Zusätzen. Hier gelten andere Bedingungen für die Erhärtung und die Belegreife, die von Art und Wirkung des Zusatzes abhängt. Diese Estriche unterliegen nicht der DIN 13813 und gelten als Sonderkonstruktion.

Ausgestemmter Zementestrich gilt als normaler Bauschutt, sofern keine organischen Bestandteile >5 % enthalten sind. Grundlage dafür ist die Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (AVV).

Gussasphaltestrich (AS)

Der wasserfreie Gussasphaltestrich (AS) (von Mastic Asphalt screed) besteht aus einem Gemisch aus Splitt, Bitumen, Sand und Steinmehl. Da dieses Gemisch auf eine Temperatur von 230 °C erhitzt werden muss, ist der Gussasphaltestrich beim Einbau gieß- und streichbar und braucht nicht verdichtet zu werden. Er kann schwellen- und fugenlos eingebracht werden. Seine geringe Wärmeleitfähigkeit und seine trittschallmindernde Eigenschaft kann dazu führen, dass abhängig von den bauphysikalischen Anforderungen an die Deckenkonstruktion keine Dämmungen eingebaut werden müssen. Er ist wasser- und wasserdampfdicht und stellt in Verbindung mit geeigneten Bitumen-Schweißbahnen oder einer Asphaltmastix eine Abdichtung im Sinne der DIN 18195 dar.

Der AS kann als Verbundestrich mit einer Bitumen-Schweißbahn auf hydraulisch gebundenen Untergründen und als Estrich auf Trennlage/Dämmschicht eingebaut werden. Auch als Gussasphaltheizestrich mit Kupferrohrleitungen.

Vor einer Belegung mit mineralischen Werkstoffen (Naturstein, Keramik, Betonwerkstein) ist i. d. R. eine Entkopplung oder eine Sperrschicht zu erstellen. Mörtelwasser ist hochalkalisch und kann die Oberfläche des AS kalt verseifen und eine Anhaftung erschweren. Hinzu kommt eine Verfärbungsgefahr durch wandernde bituminöse Stoffe. Ein weiterer Nachteil ist die langsame Bewegung bei Wärme und statischen und dynamischen Lasten.

Der größte Vorteil des AS ist die schnelle Belegreife, sein Nachteil die hohen Kosten. Bei elastischen Bodenbelägen (Holz, Linoleum, PVC, Gummi) kann es ohne entsprechende Sperrschicht zu chemischen Reaktionen mit Weichmachern und wandernden bituminösen Inhaltsstoffen kommen, weshalb auch dort ein entsprechender sperrender Voranstrich notwendig sein kann.

Kunstharzestrich (SR)

Mit der internationalen Bezeichnung SR (von synthetic resin screed) werden Kunstharz­estriche, in der Regel Epoxydharz­estriche, bezeichnet. Aber auch Polyurethan, Polymethylmethacrylat und andere Kunststoffe sind möglich. Diese sehr teuren Untergründe werden nur in Sonderfällen eingebaut, zum Beispiel wenn man kurze Trocknungszeiten oder hohe dynamische Belastbarkeit benötigt. Die Schrumpfung bei der Polyaddition liegt je nach Produkt bei 1 bis 5 Prozent. Dies ist bei der Auswahl des Verlegematerials zu berücksichtigen. SR ist wasserbeständig. Nachteilig sind mögliche Gefahren durch die Härter, wie z. B. Bisphenol A. Diese stehen in dem Verdacht, Unfruchtbarkeit zu verursachen. Auch ist ggf. eine Änderung der Brandklasse der Gesamtkonstruktion möglich. Polykondensate, wie Polyester, sind durch die hohe Schrumpfungsrate nicht geeignet.

Kunstharzestrich gilt als Sondermüll und muss beim Entsorger entsprechend deklariert werden.

Calciumsulfatestrich (CA)

Hauptartikel: Anhydritestrich

Als Calciumsulfatestriche (CA) werden Estriche bezeichnet, deren Bindemittel aus Calciumsulfathalbhydrat und/oder aus wasserfreiem Calciumsulfat (sogenannter Anhydrit) besteht. Mit Wasser reagierend entsteht Calciumsulfatdihydrat (Gips). Calciumsulfatestriche werden nach DIN EN 13813 mit CA gekennzeichnet und umgangssprachlich häufig als Anhydritestrich bezeichnet.

Calciumsulfatestrich werden zur Bewehrung und als Füllstoff häufig organische Fasern zugegeben, wie zum Beispiel Sägemehl, Cellulose, Mehl oder Haare. Zusätze können als Kristallisationskeime wirken und die Bildung von „Gipsstäbchen“ oder größeren Kristallen befördern, welche die Elastizität verringern bzw. den E-Modul ansteigen lassen.

Aufgrund des geringen Schwindverhaltens weisen CA nicht das für Zementestrich übliche Schüsseln bzw. spätere Randabsenkungen auf und können großflächig ohne Dehnfugen verlegt werden. Sie werden als konventionell zu verarbeitender Estrich oder als Fließestrich eingebaut, sind früh begehbar und belastbar und relativ unempfindlich gegen Zugluft.
Als Fließestriche können CA nach DIN 18560-2 auch mit CAF gekennzeichnet werden. CAF haben die weiteren Vorteile der schnellen, verarbeitungsfreundlichen Verlegung, der geringeren Estrichdicke und der guten Wärmeleitfähigkeit bei Heizestrichen.

CA sind nicht wasserbeständig und dürfen keiner andauernden Durchfeuchtung ausgesetzt werden. Sie sind deshalb nicht für den Einsatz in gewerblichen Nassräumen oder für Außenanwendung geeignet. In häuslichen Feuchträumen (z. B. Bad) werden sie durch eine Verbundabdichtung geschützt.

Bei späterer Durchfeuchtung ist ein höheres Schimmelrisiko als bei Zement- oder Gussasphaltestrich zu erwarten.

Vor Belagsverlegung bzw. Voranstrich muss der CA auf eine Restfeuchte von 0,5 %, als Heizestrich auf 0,3 % heruntertrocknen. Die Restfeuchte wird mit einem CM-Messgerät ermittelt.

Anhydritestrich gilt als normaler Bauschutt, wenn keine organischen Bestandteile >5 % vorhanden sind.

Magnesitestrich (MA)

Hauptartikel: Steinholz (Belag)

Magnesit­estrich MA (von Magnesite screed) ist den älteren Steinmetzen auch als Steinholz bekannt. Nach 1945 war Zement rationiert, Magnesit nicht. Deshalb ist er in vielen Altbauten zu finden. Magnesia ist vielen von Turnwettbewerben als „Trockenmittel“ für die Hände bekannt. 1867 entdeckte man, dass Magnesia mit Magnesiumchlorid zu einer zementartigen Masse erstarrt. MA ist leicht einfärbbar und wurde oft mit Holzmehl oder Holzstückchen vermischt. Sein besonderer Vorteil ist die Leichtigkeit und der Einsatz als „leitfähiger Fertigboden“. Sein großer Nachteil ist die Feuchteempfindlichkeit und Korrosivität gegenüber Metallen, da bei Wasserzugabe das enthaltene Chlorid und Magnesiumhydroxid „ausgewaschen“ werden und der MA aufquillt. Er darf nie direkt mit wässrigem Mörtel in Kontakt kommen. Eine typische Verwendung heute ist die Verwendung als Nutzestrich für große trockene Flächen.

Faserbewehrte Estriche

Um die Biegezugfestigkeit von Estrichen zu ändern, werden sie oft mit Fasern bewehrt. Im Gegensatz zu einem Estrichgitter, zum Beispiel dem aus Metall bestehenden AKS-Gitter, ändern faserbewehrte Estriche die Festigkeitswerte, weil die Elastizität und Biegefestigkeit vor allem auch von der Größe der Kristalle im Estrich abhängen. Je mehr und je kleiner sich die Kristalle beim Erhärten in faserbewehrten Estrichen ausbilden, desto größer wird die Elastizität und der E-Modul sinkt. Im Gegensatz dazu sind die Kontaktflächen großer Kristalle wesentlich geringer und verfilzen und verzahnen sich in geringerem Ausmaß. Dabei sinkt aber die Elastizität und der E-Modul steigt.

Zementestriche

Zementestriche (CT) werden mit Glasfaser bewehrt. Diese Fasern gehen keine chemische oder mechanische Verbindung mit dem CT ein. Sie dienen dazu, die Bildung großer Zementkristalle zu unterbinden. Dadurch entstehen mehr „Kristalle“ und es steigt die Elastizität, bzw. der E-Modul wird kleiner.

Gussasphaltestrich

Gussasphalt bindet die zugegebene Gesteinskörnung durch die Bildung von Polymerketten anstelle von Kristallen. Durch Zusatz von Stahlfasern kann die Wärmeleitfähigkeit geändert werden. Zusätze von Vernetzern können den Estrich stabilisieren, aber mit dem Nachteil, dass eine größere unkontrollierbare Schrumpfung, die sich partiell oder auf den gesamten Estrich auswirkt, einsetzen kann.

Konstruktionsarten

Grafische Darstellung eines Fußbodens

Neben seiner Aufgabe als „Füll- und Ausgleichsstoff“ ist ein Estrich vor allem als Lastverteilungsschicht anzusehen, unter der sich Heizungen, Wärme- und Schalldämmungen befinden können. Er kann ebenso die direkte Nutzschicht sein. Bei den Konstruktionsarten des Estrichs wird nicht nach Estrichbindemitteln, sondern nach der Bauweisen bzw. der Konstruktionsart unterteilt.

Verbundestrich

Der Verbundestrich liegt direkt auf dem Rohbeton und ist mit diesem kraftschlüssig verbunden. Da alle Kräfte direkt in den Untergrund abgeleitet werden, ist die Tragfähigkeit durch den Untergrund, i. d. R. eine Betondecke, bzw. durch die Druckfestigkeit des Estrichs begrenzt. Hauptproblem bei der Herstellung eines Verbundestrichs ist die richtige Untergrundvorbereitung, damit es zu keinen Hohllagen kommt. Besonders bei hohen dynamischen Lasten ist ein Verbundestrich zu wählen. Calciumsulfatestriche sollten nicht im Verbund verlegt werden, da bei fehlender Heizung die notwendige Restfeuchte von 0,5 CM% i. d. R. nicht erreicht werden kann und eine Reaktion mit dem Beton (Ettringitbildung) erfolgt.

Estrich auf einer Trennschicht bzw. Trennlage

Zwischen Rohbeton und Estrich befindet sich eine Schicht, die keine Verbindung zwischen den Bauteilen zulässt. Im Idealfall gleitet der Estrich zum Beispiel auf einer zweilagigen Folie aus Polyethylen. Das setzt einen absolut planen Rohbeton voraus, was in der Praxis illusorisch ist. Das Kriechen und Schwinden und die damit einhergehenden Verformungen des Rohbetons können die Ebenheit zusätzlich beeinflussen. Das führt dazu, dass sich der Estrich nicht mehr „bewegen“ kann, sich u. U. „einklemmt“ und schlimmstenfalls reißt. Bei einem Altbau ist das Risiko i. d. R. nicht mehr gegeben. Diese Konstruktionsart ist die schadensträchtigste Bauweise. Um eventuell eindringende Feuchtigkeit, zum Beispiel aus einer erdberührenden, nicht abgesperrten Betonplatte zu verhindern, sind Verbundabdichtungen die beste Alternative, denn ein darauf abgestimmter Verbundestrich ist wesentlich belastbarer und risikoärmer.

Estrich auf einer Dämmschicht („schwimmender Estrich“ bzw. „Heizestrich“)

Der Estrich liegt dabei auf einer PE-Folie und diese auf einer Dämmplatte und wird seitlich von Dämmstreifen ummantelt, so dass keinerlei schall- oder wärmeübertragende Verbindung zum restlichen Gebäude besteht („schwimmen“). Die Dämmplatte kann dabei eine Trittschalldämmung und/oder eine Wärmedämmung sein. Typische Materialien für die Dämmung sind z. B. druckfestes Schaumglas oder EPS (expandiertes Polystyrol). Hier ist die Verformungsstabilität der Dämmmaterialien ein entscheidender Faktor. Estrichabsenkungen, z. B. durch mehr als 200 kg/m² in privaten Küchen sind eine der Hauptschadensursachen für gerissene Küchenarbeitsplatten oder Bodenbeläge. Im gewerblichen Bereich sind dynamische Lasten bei einem schwimmenden Estrich wesentlich problematischer.
Im oberen Teil der Dämmschicht oder im Mörtel eines Heizestrichs werden Heizelemente bzw. Rohrschlangen für eine Fußbodenheizung verlegt. Normenrechtlich gilt die DIN 18560: Estriche im Bauwesen, neben diversen Merkblättern des ZDB (Zentralverband des Deutschen Baugewerbes) und des BEB (Bundesverband Estrich und Belag). Messstellen müssen eingebaut werden, je Raum eine Messstelle, bei grösseren Räumen je Heizkreis. Dehnfugen sind nicht mit Randstreifen zu bilden, gemäß DIN 18560 müssen Dehnfugenprofile mit Estrichdübel eingebaut werden.

Arbeitsschritte bei Verlegung von Heizestrich

Der Estrich wird vor Ort gemischt und mit einer Pumpe zur Verbrauchsstelle befördert

Druckschlauch und Auslaufbock werden zur Einbringung von Estrich benutzt

Zu erkennen ist die Folie, auf der der Estrich liegt; darunter ist die Dämmung (Polystyrol)

Abziehen (Nivellieren) mit einer langen Abziehlatte

Glättung mit Holzbrett

Fertiger Estrich, Beginn der Trocknungszeit

Belegereife

Für Naturstein und Keramik ist die Verformungsstabilität entscheidend, während bei Parkett bzw. Weichboden, wie PVC, Linoleum oder Kautschuk, eher auf die Feuchtigkeit geachtet werden muss. Für den Natursteinbereich bedeutet es, dass die zu erwartende Schwindung des Estrichs so weit wie möglich abgeschlossen sein muss. Erfahrungsgemäß ist ein zu erwartender Restschwundwert von 0,2 mm/m tolerierbar, während ein Wert von 0,5 mm/m als riskant einzuschätzen ist. Bei einem „normalen“ Zementestrich, der korrekt verarbeitet wurde und unter „Laborbedingungen“ trocknet, kann man den Feuchtewert mit einem CM–Gerät ermitteln und indirekt auf eine weitestgehend abgeschlossene Schwindung schließen. Bei zu hoher Raumtemperatur oder eingeschalteter Fußbodenheizung wirkt der Estrich zwar trocken, ist aber noch lange nicht belegreif. Für die mit Wasser angemischten Estrichmörtel sind ausreichend lange Trocknungszeiten (inkl. Aushärtung) einzuhalten.

Je nach Luftwechsel, Raumtemperatur, relativer und absoluter Luftfeuchte kann sich diese Zeit erheblich verlängern. Die Werte für die zulässige Restfeuchte bis zur Belegreife sind abhängig von der Estrichart, von der unbeheizten oder beheizten Konstruktion und von der späteren Belagsart. Eine Zwangstrocknung kann zu einer unterbrochenen Hydratation führen und bei späterem Feuchteeintrag (Mörtel des Oberbelags) Verformungen mit Rissbildung hervorrufen.

Bei Anhydritestrichen ist eine erhöhte Trockenheit notwendig. Das resultiert aus den hygrischen Eigenschaften und der Notwendigkeit, eine Sperrschicht zum späteren Endbelag / Mörtel aufzutragen. Diese kann im oberflächennahen Bereich nur eindringen und wirken, wenn eine ausreichende Eindringtiefe erreicht wird. Ist noch freies Wasser an der Oberfläche, findet keine ordentliche Abdichtung statt.

Die angegebenen Werte entsprechen CM-%. Diese Werte werden mit einem Calciumcarbid-Messgerät (CM-Gerät) ermittelt. Mit Zusätzen, die die so genannten „schnell trocknenden Estriche“ enthalten, kann die „Belegreife“ ggf. verkürzt werden. Diese Schnellestriche sind keine normgerechten Estriche, sondern Sonderkonstruktionen.
Hierbei ist zu unterscheiden zwischen Hybridestrichen, die nur als komplett fertige Mischung angeboten werden, und Zusatzmitteln in Estrichen. Siehe auch die Fachartikel in der Linkliste.
Die Regeln für Restfeuchte gelten bei Hybridestrichen i. d. R. nicht. Hierbei ist der jeweilige Hersteller zu befragen. Die CM-Messung ist normativ vorgeschrieben. Dabei wird eine bestimmte Menge Estrich aus dem vorhandenen Estrich entnommen, zerkleinert und unter Zugabe von Calciumcarbid in einem Behältnis aufgeschüttelt. Das Calciumcarbid reagiert unter Druckanstieg mit dem Restwasser zu dem Gas Ethin (Acetylen). Der Druck wird mittels Manometer gemessen und so kann auf CM-% umgerechnet werden. Es handelt sich dabei um keine Messung, sondern um eine Korrelation von Erfahrungswerten mit CEM-I-Estrichen. Bei CEM-II-Estrichen können andere Bedingungen entstehen.

Trockenestriche

Trockenestriche sind eine Variante, die sich besonders für den Trockenausbau eignet. Alle Trockenestriche sind nicht normativ erfasst. Es handelt sich hierbei generell um Sonderkonstruktionen, die besonders beauftragt werden müssen. Hierbei hat der Planer eine wesentlich höhere Verantwortung bzw. Planungshaftung.

Trockenestriche werden einerseits in der Altbausanierung (Holzbalkendecken) verwendet, um eine Belastung durch Wasser zu vermeiden. Eine Eignung hängt u. a. vom Schwingungsverhalten der Unterkonstruktion und dem Belagsmaterial ab. Beispielsweise ist die Kombination „Spanplatten und Linoleum“ wesentlich problemloser als „Anhydritplatten und Naturstein“. Da es sich um dynamische Vorgänge handelt, ist es sinnvoll, bei höherem Investitionsvolumen oder bei gewerblicher Nutzung einen unabhängigen Bauphysiker zu beauftragen, der die zu erwartenden statischen und dynamischen Belastungen berechnen kann.

In Neubauten oder auf stabilen Untergründen (Betondecke) ist der Vorteil eine schnelle Belegemöglichkeit durch die nicht einzuhaltende Trockungs- und Erhärtungszeit. Nachteilig sind die höheren Kosten.

Bei Trockenestrichen kommen nachfolgende Materialien zum Einsatz: Holzspanplatten (auch zement- oder magnesitgebunden), OSB-Platten, Hartholzfaserplatten, Gipsfaserplatten, Gipskartonplatten, Perliteplatten und zementäre Estrichplatten.
Bei unebenen Untergründen ist eine Einebnung notwendig, z. B. durch eine Schüttung. Diese besteht je nach System z. B. aus Tonkügelchen, Kunststoffen oder anderen Materialien. Eine Spachtelung des Untergrunds wäre bei kleineren Unebenheiten möglich. Hierbei sind aber das unterschiedliche Ausdehnungsverhalten und eine Reaktion auf dynamische Lasten zu berücksichtigen (Bauphysik). In Nassbereichen ist zusätzlich die Belastbarkeit durch Feuchte zu berücksichtigen.

Vor- und Nachteile von Trockenestrichen

Vorteile von Trockenestrichen:
keine Wartezeit durch Trocknung,
keine Trocknungsprotokolle,
keine CM-Messung notwendig,
keine Feuchtigkeitsbelastung des Baukörpers,
teilweise leichterer Aufbau, analog einem Magnesitestrich,
geringere Konstruktionshöhen als konventionelle Estriche sind möglich,
größere Höhendifferenzen sind durch Schüttungen ausgleichbar, dadurch geringere Gewichtsbelastung.
bei Fußbodenheizung weniger Masse betroffen, daher schneller aufheizbare Räume.
Nachteile von Trockenestrichen:
ebener Untergrund ist erforderlich (Schüttung, Spachtelung),
die Kombination Konstruktion und Belagsart muss ggf. von einem Bauphysiker errechnet werden,
geringere Belastbarkeit bei dynamischen Lasten, wie zum Beispiel Rollstühle,
Standardtabellen für Trittschalldämmung sind nicht anwendbar,
bei Fußbodenheizungen sind Temperaturobergrenzen zu beachten,
die Feuchteempfindlichkeit hängt vom Estrichmaterial und dem System des Höhenausgleichs ab,
Standardtabellen zur Wärmeleitfähigkeit bei Heizungen sind nicht anwendbar,
höhere Kosten,
generell Sonderkonstruktionen mit höherem Haftungsrisiko für den Planer und die ausführenden Unternehmen.

Normen

Die geltenden Normen für Estriche sind innerhalb der EU:

DIN EN 13318 Estrichmörtel und Estrich-Begriffe
DIN EN 13813 Estrichmörtel und Estrichmassen – Eigenschaften und Anforderungen
DIN EN 13892 Prüfverfahren für Estrichmörtel und Estrichmassen, Teil 1 bis 8

Zusätzlich gilt in Deutschland:

DIN 18560 Estriche im Bauwesen, deutsche Anwendungsregeln
Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Prüfung und Anwendungsregeln
Teil 2: Estrich und Heizestriche auf Dämmschichten
Teil 3: Verbundestriche
Teil 4: Estriche auf Trennschicht
Teil 7: Hochbeanspruchte Estriche (Industrieestriche)

Konformitätskontrolle

Die Konformitätskontrolle bei normativ erfassten Estrichen umfasst die Erstprüfung und eine werkseigene Produktionskontrolle bzw. Eigenüberwachung.

Eine Erstprüfung muss bei Produktionsbeginn des Estrichs bzw. vor der Herstellung eines jeweils neuen Produktes oder aber bei Veränderungen von Reaktanten durchgeführt werden. Auch eine Veränderung und eine Umstellung des Herstellerverfahrens erfordern eine jeweilige Erstprüfung. Hierbei ist die Druckfestigkeits- und Biegezugfestigkeits-Prüfung erforderlich; und bei Zementestrichen mit einer direkten Benutzung ist der mechanische Widerstand gegen Verschleiß zu prüfen.

Bei sogenannten Baustellenestrichen erfolgen eine Prüfung der Lieferscheine sowie eine Sichtprüfung der Edukte. Der Herstellungsvorgang als solcher muss in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden.

Siehe auch

Lehmestrich

Weblinks

 Wiktionary: Estrich – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Bundesverband Estrich und Belag e. V.
Verband der österreichischen Estrichleger
Infoline-Fußboden – Online-Lexikon
bga – Beratungsstelle für Gussasphaltanwendung e. V.

Einzelnachweise

↑ DIN EN 13318: Estrichmörtel und Estriche – Begriffe.

↑ Brokamp / Trettin: Belegereife und Feuchte, TKB-Bericht 1

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4015590-0 (OGND, AKS)

Abgerufen von „https://de..org/w/index.php?title=Estrich&oldid=185074897“

Kategorie: Estrich

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Dieser Artikel erläutert die Wärmepumpe allgemein. Für Wärmepumpen speziell zu Heizzwecken siehe Wärmepumpenheizung.

Schaubild des Wärmeflusses (große Pfeile) und des Kältemittels (kleine Pfeile) einer Kompressionswärmepumpe (vgl. Kompressionskältemaschine):
1) Kondensator, 2) Drossel, 3) Verdampfer, 4) Kompressor
Dunkelrot: Gasförmig, hoher Druck, sehr warm
Rosa: Flüssig, hoher Druck, warm
Blau: Flüssig, niedriger Druck, sehr kalt
Hellblau: Gasförmig, niedriger Druck, kalt

Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, die unter Aufwendung von technischer Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur (in der Regel ist das die Umgebung) aufnimmt und – zusammen mit der Antriebsenergie – als Nutzwärme auf ein zu beheizendes System mit höherer Temperatur (Raumheizung) überträgt. Der verwendete Prozess ist im Prinzip die Umkehrung eines Wärme-Kraft-Prozesses, bei dem Wärmeenergie mit hoher Temperatur aufgenommen und teilweise in mechanische Nutzarbeit umgewandelt und die Restenergie bei niedrigerer Temperatur als Abwärme abgeführt wird, meist an die Umgebung. Das Prinzip der Wärmepumpe verwendet man auch zum Kühlen (so beim Kühlschrank), während der Begriff „Wärmepumpe“ nur für das Heizaggregat verwendet wird. Beim Kühlprozess ist die Nutzenergie die aus dem zu kühlenden Raum aufgenommene Wärme, die zusammen mit der Antriebsenergie als Abwärme an die Umgebung abgeführt wird.

Inhaltsverzeichnis

1 Technische Realisierung

1.1 Einzelheiten

2 Kältemittel (Arbeitsgase)
3 Leistungszahl und Gütegrad

3.1 Beispiel für eine Grundwasserwärmepumpe
3.2 Datenblätter

4 Einteilung von Wärmepumpen
5 Bauformen der Wärmepumpe

5.1 Elektrisch angetriebene Kompressions-Wärmepumpe
5.2 Wärmepumpe mit Öl- oder Gasmotorantrieb
5.3 Detaillierte Beschreibung von Wärmepumpen zur Gebäudebeheizung

6 Geschichte
7 Siehe auch
8 Literatur
9 Weblinks
10 Einzelnachweise

Technische Realisierung

Abbildung 1: Schaltbild einer Wärmepumpe mit Kaltdampfprozess
Abbildung 2: T-s-Diagramm des Vergleichsprozesses
Temperaturen. TU=Umgebungstemperatur,
TV= Verdampfertemperatur,
TK=Kondensatortemperatur,
TN/H=Nutz-/Heiztemperatur

Wärmepumpen werden in der Regel mit Medien betrieben, die bei niedrigem Druck unter Wärmezufuhr verdampfen und nach der Verdichtung auf einen höheren Druck unter Wärmeabgabe wieder kondensieren. Der Druck wird so gewählt, dass die Temperaturen des Phasenübergangs einen für die Wärmeübertragung ausreichenden Abstand zu den Temperaturen von Wärmequelle und Wärmesenke haben. Je nach verwendetem Stoff liegt dieser Druck in unterschiedlichen Bereichen. Abbildung 1 zeigt das Schaltbild mit den vier für den Prozess erforderlichen Komponenten: Verdampfer, Verdichter (Kompressor), Kondensator und Drossel, Abbildung 2 den Prozess im T-s-Diagramm. Theoretisch wäre es möglich, die Arbeitsfähigkeit des Kondensates beim Entspannen auf den niedrigeren Druck durch eine Kraftmaschine, beispielsweise eine Turbine, zu nutzen. Doch dabei würde die Flüssigkeit teilweise verdampfen und so große technische Schwierigkeiten bei einem nur geringen Energiegewinn verursachen, so dass man der Einfachheit halber hier eine Drossel verwendet (Entspannung mit konstanter Totalenthalpie).

Einzelheiten

Bei der Wärmepumpe werden physikalische Effekte des Übergangs einer Flüssigkeit in die gasförmige Phase und umgekehrt ausgenutzt. So zeigt Propan die Eigenschaft, abhängig vom Druck und seiner Temperatur einerseits entweder gasförmig oder flüssig zu sein und andererseits als Gas bei Kompression heiß zu werden und sich bei Entspannung abzukühlen: Propan bei normalem Luftdruck und kühler Außentemperatur (zum Beispiel 5 °C) ist gasförmig; komprimiert man es, wird es wärmer, bleibt aber gasförmig. Kühlt man es dann auf Zimmertemperatur ab, wird es flüssig (dabei sinkt der Druck wieder etwas). Wenn man das flüssige Propan entspannt, verdampft es (es wird wieder zu Gas) und wird dabei sehr kalt.

Diesen Effekt nutzt man bei der Wärmepumpe aus: Das Propangas wird im Verdichter durch einen Motor zusammengepresst und erhitzt sich dabei. Das heiße, komprimierte Gas kann dann im Wärmetauscher seine Wärme an das Wasser der Heizungsanlage abgeben. Dabei kühlt sich das komprimierte Gas ab und kondensiert zu flüssigem Propan (der Wärmetauscher einer Wärmepumpe wird deshalb Kondensator genannt). Beim anschließenden Durchgang durch die sogenannte Drossel (vereinfacht gesagt: eine extreme Engstelle im Rohr) wird das flüssige Propan entspannt, verdampft dabei und wird sehr kalt (deutlich kälter als 5 °C). Lässt man das kalte Gas dann durch einen zweiten Wärmetauscher (meist außerhalb des Hauses) strömen, der von außen – zum Beispiel durch Grundwasser oder die Außenluft – immer bei zum Beispiel 5 °C gehalten wird, erwärmt sich das sehr kalte Gas auf 5 °C und die Umgebung kühlt sich um 1 oder 2 °C ab. Auf diese Weise nimmt das Propan aus dem Grundwasser oder der Außenluft genauso viel Wärme auf, wie es vorher an das Heizungswasser abgegeben hat. Es wird dann wieder dem Verdichter zugeführt, und der Prozess beginnt von neuem.

Die benötigte Energie zum Antrieb der Wärmepumpe verringert sich, das heißt der Betrieb wird umso sparsamer, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Erdtemperatur und Vorlauftemperatur der Heizungsanlage ist. Diese Bedingung erfüllen Niedertemperaturheizungen am besten, deshalb wird die Wärme im Wohnraum häufig durch eine Fußbodenheizung abgegeben.[1]

Je nach Auslegung des Systems kann der Heizenergieaufwand um zirka 30 bis 50 % reduziert werden.[2] Durch Kopplung mit Solarstrom, Haushaltsstrom oder Erdgas zum Antrieb der Wärmepumpe kann die Kohlendioxidemission im Vergleich zum Heizöl erheblich gesenkt werden.[1]

Der Auswahl der richtigen Wärmequelle kommt eine besondere Bedeutung zu, denn von ihr hängt die Effizienz einer Wärmepumpe ab. Da die Wärmequelle oft eine Standzeit von mehr als 50 Jahren hat, ist ihr Bau eine Investition für Generationen.

„Ein Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl. Sie beschreibt das Verhältnis der Nutzenergie in Form von Wärme zur aufgewendeten Verdichterenergie in Form von Strom.“[1] Bei guten Anlagen ist dieser Wert größer als 5,0 (Direktverdampfungsanlagen). Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass bei der Berechnung der Jahresarbeitszahl weder Nebenverbräuche noch Speicherverluste berücksichtigt werden.[3]

Wirtschaftlichkeit: Bei der Beheizung von kleineren Wohngebäuden werden Wärmepumpen elektrisch angetrieben. Wenn sie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten mit einer Gasheizung verglichen werden, bietet die Jahresarbeitszahl einen Indikator für einen Betriebskostenvergleich zwischen Wärmepumpe und Gasheizung. Falls der Strompreis für die Wärmepumpe (in €/kWh) höher als der Gaspreis (in €/kWh) multipliziert mit der Jahresarbeitszahl ist, so ist zu erwarten, dass schon die Stromkosten für die Wärmepumpe höher als die Kosten für das Verbrennen von Gas sind. Sinngemäß gilt dies auch für den Vergleich einer Wärmepumpe mit einer Ölheizung.

Bei noch in Betrieb befindlichen älteren Kohlekraftwerken kann aus drei Teilen Wärmeenergie nur ein Teil Strom gewonnen werden.[1] Für strombetriebene Wärmepumpen ist es daher vorteilhaft, die Nutzung von Stromenergie aus erneuerbaren Energien zu verbessern.

Bei der direkten elektrischen Beheizung, zum Beispiel mit Heizstäben, entspricht die erzeugte Wärmeenergie genau der eingesetzten elektrischen Energie. Die elektrische Energie ist aber wesentlich hochwertiger als Wärmeenergie bei niedriger Temperatur, denn durch Einsatz einer Wärmekraftmaschine kann immer nur ein Teil der Wärmeleistung wieder in elektrische Leistung umgeformt werden.

Leistungsbilanz der Wärmepumpe: Der COP beschreibt den Quotienten aus nutzbarer Wärme (rot) und der dafür aufgewendeten elektrischen Verdichterleistung (gelb)

Der Abluft, der Außenluft, dem Erdboden, dem Abwasser oder dem Grundwasser kann Wärme durch Einsatz einer Wärmepumpe entzogen werden. Ein Vielfaches der für die Wärmepumpe eingesetzten elektrischen Leistung kann der Wärmequelle (Luft, Erdboden) entzogen werden und auf ein höheres Temperaturniveau gepumpt werden. In der Leistungsbilanz wird der Wärmepumpe elektrische Leistung für den Verdichterantrieb und die der Umwelt entzogene Wärme zugeführt. Am Austritt der Wärmepumpe steht ein Teil der zugeführten Leistung als Wärme auf höherem Niveau zur Verfügung. In der Gesamtleistungsbilanz sind noch die Verluste des Prozesses zu berücksichtigen.

Das Verhältnis von der in den Heizkreis abgegebenen Wärmeleistung zur zugeführten elektrischen Verdichterleistung wird als Leistungszahl bezeichnet. Die Leistungszahl hat einen oberen Wert, der nicht überschritten und aus dem Carnot-Kreisprozess abgeleitet werden kann. Die Leistungszahl wird auf einem Prüfstand gemäß der Norm EN 14511 (früher EN 255) ermittelt und gilt nur unter den jeweiligen Prüfbedingungen. Gemäß EN 14511 wird die Leistungszahl auch COP genannt (Coefficient Of Performance). Der COP ist Gütekriterium für Wärmepumpen, erlaubt jedoch keine energetische Bewertung der Gesamtanlage.

Um eine möglichst hohe Leistungszahl und somit eine hohe Energieeffizienz zu erlangen, sollte die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Wärmequelle und der Nutztemperatur möglichst gering sein. Die Wärmeübertrager sollten für möglichst geringe Temperaturdifferenzen zwischen der Primär- und Sekundärseite ausgelegt sein.

Die Bezeichnung Wärmepumpe beruht darauf, dass Wärme aus der Umgebung auf ein höheres nutzbares Temperaturniveau angehoben (gepumpt) wird. Die Wärmepumpe hat einen Verdichter, der elektrisch oder durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der Verdichter komprimiert ein Kältemittel auf einen höheren Druck, wobei es sich erwärmt. Die beim nachfolgenden Abkühlen und Verflüssigen des Kältemittels freigesetzte Energie wird in einem Wärmeübertrager auf das Wärmeträgermedium des Heizkreises, meistens Wasser oder Sole, übertragen. Das Kältemittel wird anschließend an einem Expansionsventil entspannt und es kühlt sich ab. Das kalte Kältemittel wird dem Verdampfer (Erdwärmesonden, Luftverdampfer) zugeführt und geht durch Aufnahme von Umgebungswärme (Anergie) in den gasförmigen Zustand über.

Ein Nachteil der Wärmepumpe ist der deutlich höhere apparative Aufwand. Besonders kostenintensiv sind wirkungsvolle Verdampfer (Erdwärmesonden, erdverlegte Flächenverdampfer). Die Investitionen gegenüber einem konventionellen Gas- oder Heizölbrenner sind deutlich höher. Dafür ist der regelmäßige Aufwand für Wartung und Instandhaltung deutlich geringer, zum Beispiel fallen keine Reinigungs- und Schornsteinfegerkosten an.

Der Wärmepumpenprozess, nach Rudolf Plank Plank-Prozess genannt, wird auch als Kraftwärmemaschine bezeichnet. Der Grenzfall einer reversibel arbeitenden Kraftwärmemaschine ist der linksläufige Carnotprozess.

Kältemittel (Arbeitsgase)

Von 1930 bis zum Anfang der 1990er Jahre waren die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) die bevorzugten Kältemittel. Sie kondensieren bei Raumtemperatur unter leicht handhabbarem Druck. Sie sind nicht giftig, nicht brennbar und reagieren nicht mit den üblichen Werkstoffen. Wenn FCKW freigesetzt werden, schädigen sie jedoch die Ozonschicht der Atmosphäre und tragen zum Ozonloch bei. In Deutschland wurde daher der Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoffen im Jahr 1995 verboten. Die als Ersatz verwendeten Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) schädigen nicht die Ozonschicht, tragen jedoch zum Treibhauseffekt bei und sind im Kyoto-Protokoll als umweltgefährdend erfasst. Als natürliche Kältemittel gelten reine Kohlenwasserstoffe wie Propan oder Propylen, wobei deren Brennbarkeit besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich macht. Anorganische, nicht brennbare Alternativen wie Ammoniak, Kohlendioxid oder Wasser wurden ebenfalls für Wärmepumpen eingesetzt. Aufgrund spezifischer Nachteile haben sich diese Kältemittel nicht im größeren technischen Maßstab durchsetzen können. Ammoniak (NH3) und Kohlendioxid (CO2) werden generell in industriellen Kühlanlagen wie Kühlhäusern und Brauereien eingesetzt.[2] CO2 ist anstelle von Fluorkohlenwasserstoffen für die Klimatisierung von Fahrzeugen angedacht und wird bereits von ersten Herstellern eingesetzt (Stand 2017).

Leistungszahl und Gütegrad

Hauptartikel: Leistungszahl

Die Leistungszahl ε, in der Literatur auch als Heizzahl bezeichnet[4], einer Wärmepumpe, englisch Coefficient Of Performance

(
C
O
P
)

{displaystyle (COP)}

, ist der Quotient aus der Wärme, die in den Heizkreis abgegeben wird, und der eingesetzten Energie:

C
O
P

=

Q

c

W

{displaystyle mathrm {COP} ={frac {Q_{c}}{W}}}

Bei typischen Leistungszahlen von 4 bis 5 steht das Vier- bis Fünffache der eingesetzten Leistung als nutzbare Wärmeleistung zur Verfügung, der Zugewinn stammt aus der entzogenen Umgebungswärme.

Die Leistungszahl hängt stark vom unteren und oberen Temperaturniveau ab. Die theoretisch maximal erreichbare Leistungszahl

C
O
P

m
a
x

{displaystyle mathrm {COP} _{mathrm {max} }}

einer Wärmepumpe ist entsprechend dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik begrenzt durch den Kehrwert des Carnot-Wirkungsgrads

η

C

{displaystyle eta _{C}}

C
O
P

m
a
x

=

1

η

C

=

T

warm

T

warm

T

kalt

{displaystyle mathrm {COP} _{mathrm {max} }={frac {1}{eta _{C}}}={frac {T_{text{warm}}}{T_{text{warm}}-T_{text{kalt}}}}}

Für die Temperaturen sind die absoluten Werte einzusetzen.

Der Gütegrad

η

W
P

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }}

einer Wärmepumpe ist die tatsächliche Leistungszahl bezogen auf die ideale Leistungszahl bei den verwendeten Temperaturniveaus. Er berechnet sich zu:

η

W
P

=

C
O
P

C
O
P

m
a
x

bzw.

C
O
P

=

C
O
P

m
a
x

η

W
P

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }={frac {mathrm {COP} }{mathrm {COP} _{mathrm {max} }}}qquad {text{bzw.}}qquad mathrm {COP} =mathrm {COP} _{mathrm {max} }cdot eta _{mathrm {WP} }}

Praktisch werden Wärmepumpengütegrade

η

W
P

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }}

im Bereich 0,45 bis 0,55 erreicht.

Beispiel für eine Grundwasserwärmepumpe

Das untere Temperaturniveau einer Wärmepumpe liegt bei 10 °C (= 283,15 K), und die Nutzwärme wird bei 50 °C (= 323,15 K) übertragen. Bei einem idealen reversiblen Wärmepumpenprozess, der Umkehrung des Carnotprozesses, würde die Leistungszahl bei 8,1 liegen. Real erreichbar ist bei diesem Temperaturniveau eine Leistungszahl von 4,5. Mit einer Energieeinheit Exergie, die als technische Arbeit oder elektrische Leistung eingebracht wird, können 3,5 Einheiten Anergie aus der Umgebung auf das hohe Temperaturniveau gepumpt werden, so dass 4,5 Energieeinheiten als Wärme bei 50 °C Heizungs-Vorlauftemperatur genutzt werden können. (1 Einheit Exergie + 3,5 Einheiten Anergie = 4,5 Einheiten Wärmeenergie).

In der Gesamtbetrachtung müssen aber der exergetische Kraftwerkwirkungsgrad und die Netzübertragungsverluste berücksichtigt werden, welche einen Gesamtwirkungsgrad von ca. 35 % erreichen. Die benötigte 1 kWh Exergie erfordert einen Primärenergieeinsatz von 100 / 35 × 1 kWh = 2,86 kWh. Wenn die Primärenergie nicht im Kraftwerk eingesetzt, sondern direkt vor Ort zur Beheizung genutzt wird, erhält man bei einem Feuerungswirkungsgrad von 95 % – demnach 2,86 kWh × 95 % = 2,71 kWh thermische Energie.

Mit Bezug auf das oben aufgeführte Beispiel kann im Idealfall (Leistungszahl = 4,5) mit einer Heizungswärmepumpe das 1,6fache und bei einer konventionellen Heizung das 0,95fache der eingesetzten Brennstoffenthalpie als Wärmeenergie umgesetzt werden. Unter sehr günstigen Randbedingungen kann so bei dem Umweg Kraftwerk → Strom → Wärmepumpe eine 1,65-fach höhere Wärmemenge gegenüber der direkten Verbrennung erreicht werden.

Am Prüfstand wird bei einer Grundwassertemperatur von 10 °C und einer Temperatur der Nutzwärme von 35 °C eine Leistungszahl von bis zu COP=6,8 erreicht. In der Praxis wird allerdings der tatsächlich über das Jahr erreichbare Leistungswert, die Jahresarbeitszahl (JAZ) incl. Verluste und Nebenantriebe, von nur 4,2 erzielt. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen liegen die Werte weit darunter, so dass die tatsächliche Reduzierung des Primärenergiebedarfs nicht so hoch ausfällt und unter ungünstigen Bedingungen (z. B. bei Strom aus fossilen Brennstoffen) sogar mehr Energie verbraucht wird als bei einer konventionellen Heizungsanlage. Dann wird eigentlich eine komplizierte Stromheizung betrieben, die weder im Hinblick auf den Klimaschutz noch volkswirtschaftlich sinnvoll ist. Eine Wärmepumpe mit einer JAZ > 3 gilt als energieeffizient. Allerdings werden laut einer Studie bereits bei dem Strommix aus dem Jahr 2008 bereits ab einer JAZ von 2 Kohlendioxidemissionen eingespart, mit weiterem Ausbau der Erneuerbaren Energien sowie dem Ersatz älterer Kraftwerke durch modernere und effizientere steigt das Einsparpotential, auch bestehender Wärmepumpen, weiter an.[5]

Datenblätter

In den Datenblättern zu den diversen Wärmepumpenerzeugnissen sind die Leistungsparameter jeweils auf Medium und Quell- und Zieltemperatur bezogen; zum Beispiel:

W10/W50: COP = 4,5,

η

W
P

=
0

,

56

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }=0{,}56}

A10/W35: Heizleistung 8,8 kW; COP = 4,3,

η

W
P

=
0

,

35

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }=0{,}35}

A2/W50: Heizleistung 6,8 kW; COP = 2,7,

η

W
P

=
0

,

40

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }=0{,}40}

B0/W35: Heizleistung 10,35 kW; COP = 4,8,

η

W
P

=
0

,

55

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }=0{,}55}

B0/W50: Heizleistung 9 kW; COP = 3,6,

η

W
P

=
0

,

56

{displaystyle eta _{mathrm {WP} }=0{,}56}

B10/W35: Heizleistung 13,8 kW; COP = 6,1

Nach mehreren gemessenen COP-Werte am WPT-Buchs[6]. Angaben wie W10/W50 bezeichnen die Eingangs- und Ausgangstemperaturen der beiden Medien. W steht für Wasser, A für Luft (engl. air) und B für Sole (engl. brine), die Zahl dahinter für die Temperatur in °C. B0/W35 ist bspw. ein Betriebspunkt der Wärmepumpe mit einer Soleeintrittstemperatur von 0 °C und einer Wasseraustrittstemperatur von 35 °C.

Einteilung von Wärmepumpen

nach dem Verfahren

Kompression elektrisch / Verbrennungsmotor
Absorption (zum Beispiel Ammoniakabsorptionskältemaschine, Absorption von Wasser in konzentrierter Säure wie Schwefelsäure)
Adsorption (zum Beispiel Adsorption und Desorption eines Stoffes an einer Oberfläche wie Aktivkohle oder einem Zeolith, dabei wird die Adsorptionswärme frei oder auch die Desorptionswärme aufgenommen)
Peltier-Effekt
Magnetokalorischer Effekt
nach der Wärmequelle

Außenluft
Abluft
Grundwasser (mit Schluckbrunnen)
Oberflächenwasser
Erdwärme
Erdwärmesonde
CO2-Sonde
Direktverdampfer-Sonde mit Kältemittel gefüllt
Spiralkollektor
flächig verlegter Wärmeübertrager mit Soleflüssigkeit befüllt
flächig verlegter Wärmeübertrager mit Kältemittel befüllt
thermisch aktivierte Fundamente
Abwärme von industriellen Anlagen
Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG)
nach der Wärmenutzung

Kühlen
Gefrieren
Warmwasser
Heizung
mit Fußbodenheizung
mit Heizkörpern/Radiatoren
mit Klima-Konvektoren
nach der Arbeitsweise

Es gibt verschiedene physikalische Effekte, die in einer Wärmepumpe Verwendung finden können. Die wichtigsten sind:

Die Verdampfungswärme bei Wechsel des Aggregatzustandes (flüssig/gasförmig);
die Reaktionswärme bei Mischung zweier verschiedener Stoffe;
die Temperaturabsenkung bei der Expansion eines (nicht idealen) Gases (Joule-Thomson-Effekt);
der thermoelektrische Effekt;
das Thermotunneling-Verfahren;
sowie der magnetokalorische Effekt.
in der Gebäudetechnik

In Nord- und Mitteleuropa werden vielfach Wärmepumpen zur Erwärmung von Wasser für die Gebäudeheizung (Wärmepumpenheizung) und Bereitstellung von Warmwasser eingesetzt. Üblich sind die folgenden Kombinationen (Abkürzungen in Klammern):

Wasser/Wasser-Wärmepumpe (WWWP) mit Entzug der Wärme aus dem Grundwasser über Förder- und Schluckbrunnen, aus Oberflächenwässern oder Abwässern,
Sole/Wasser-Wärmepumpe (SWWP), als Wärmequellen dienen:
Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren (Spiralkollektoren, Grabenkollektoren, Erdwärmekörbe etc.)
die Sonnenenergie über Sonnenkollektoren und Pufferspeicher
der Umgebung über Massivabsorber, Energiezaun, o.ä
Luft/Wasser-Wärmepumpe (LWWP) mit Entzug der Wärme aus Abluft oder Aussenluft, seltener auch mit Vorerwärmung durch Erdwärmetauscher, Fassadenkollektoren oder ähnlichem; preiswert und häufig verwendet
Luft/Luft-Wärmepumpen (LLWP) werden nur in großen Gebäuden zur Erwärmung oder Kühlung der Zuluft von Lüftungsanlagen (Klimaanlagen) verwendet.

Bauformen der Wärmepumpe

14.000-kW-Absorptions-Wärmepumpe zur Nutzung industrieller Abwärme in einem österreichischen Fernheizwerk.
Die Kompressions-Wärmepumpe
nutzt den physikalischen Effekt der Verdampfungswärme. In ihr zirkuliert ein Kältemittel in einem Kreislauf, das, angetrieben durch einen Kompressor, die Aggregatzustände flüssig und gasförmig abwechselnd annimmt.
Die Absorptions-Wärmepumpe
nutzt den physikalischen Effekt der Reaktionswärme bei Mischung zweier Flüssigkeiten oder Gase. Sie verfügt über einen Lösungsmittelkreis und einen Kältemittelkreis. Das Lösungsmittel wird im Kältemittel wiederholt gelöst oder ausgetrieben.
Die Adsorptions-Wärmepumpe
arbeitet mit einem festen Lösungsmittel, dem „Adsorbens“, an dem das Kältemittel ad- oder desorbiert wird. Dem Prozess wird Wärme bei der Desorption zugeführt und bei der Adsorption entnommen. Da das Adsorbens nicht in einem Kreislauf umgewälzt werden kann, kann der Prozess nur diskontinuierlich ablaufen, indem zwischen Ad- und Desorption zyklisch gewechselt wird.

Elektrisch angetriebene Kompressions-Wärmepumpe

Das Innere eines Verdampfers einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die elektrisch angetriebene Kompressions-Wärmepumpe stellt den Hauptanwendungsfall von Wärmepumpen dar. Das Kältemittel wird in einem geschlossenen Kreislauf geführt. Es wird von einem Verdichter angesaugt, verdichtet und dem Verflüssiger zugeführt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeübertrager in dem die Verflüssigungswärme an ein Fluid – zum Beispiel an einen Warmwasserkreis oder an die Raumluft – abgegeben wird. Das verflüssigte Kältemittel wird dann zu einer Entspannungseinrichtung geführt (Kapillarrohr, thermisches oder elektronisches Expansionsventil). Durch die adiabate Entspannung wird das Kältemittel abgekühlt. Der Saugdruck wird durch die Entspannungseinrichtung in Kombination mit der Förderleistung des Verdichters in der Wärmepumpe so eingestellt, dass die Sattdampftemperatur des Kältemittels unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. In dem Verdampfer wird somit Wärme von der Umgebung an das Kältemittel übertragen und führt zum Verdampfen des Kältemittels. Als Wärmequelle kann die Umgebungsluft oder ein Solekreis genutzt werden, der die Wärme aus dem Erdreich aufnimmt. Das verdampfte Kältemittel wird dann von dem Verdichter angesaugt. Aus dem oben beschriebenen Beispiel ist ersichtlich, dass durch Einsatz der elektrisch betriebenen Wärmepumpe bei dem vorausgesetzten Temperaturniveau kein wesentlich höherer thermischer Wirkungsgrad gegenüber der konventionellen Direktbeheizung möglich ist. Das Verhältnis verbessert sich zugunsten der elektrisch angetriebenen Wärmepumpe, wenn Abwärme auf hohem Temperaturniveau als untere Wärmequelle genutzt werden kann oder die Geothermie auf hohem Temperaturniveau unter Verwendung eines geeigneten Erdwärmekollektors genutzt werden kann.

Wärmepumpe mit Öl- oder Gasmotorantrieb

Ein deutlich höherer thermischer Wirkungsgrad kann erreicht werden, wenn die Primärenergie als Gas oder Öl in einem Motor zur Erzeugung technischer Arbeit zum direkten Antrieb des Wärmepumpenverdichters genutzt werden kann. Bei einem exergetischen Wirkungsgrad des Motors von 35 % und einer Nutzung der Motorabwärme zu 90 % kann ein gesamtthermischer Wirkungsgrad von 1,8 erzielt werden. Allerdings muss der erhebliche Mehraufwand gegenüber der direkten Beheizung berücksichtigt werden der durch wesentlich höhere Investitionen und Wartungsaufwand begründet ist. Es gibt jedoch bereits Gaswärmepumpen am Markt (ab 20 kW Heiz-/Kühlleistung aufwärts), welche mit Service-Intervallen von 10.000 Stunden (übliche Wartungsarbeiten für Motor) und alle 30.000 Betriebsstunden für den Ölwechsel auskommen und so längere Wartungsintervalle haben als Kesselanlagen. Zusätzlich ist zu bemerken, dass bestimmte Hersteller von motorgetriebenen Gaswärmepumpen diese in Serienproduktion herstellen, welche in Europa auf Lebensdauern von mehr als 80.000 Betriebsstunden kommen. Dies ist der Fall aufgrund des ausgeklügelten Motorenmanagements, der niedrigen Drehzahlen und der optimierten Geräteprozesse.

Detaillierte Beschreibung von Wärmepumpen zur Gebäudebeheizung

Hauptartikel: Wärmepumpenheizung

Geschichte

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1968: Erstes Wärmepumpen-Zentralgerät in Deutschland von Klemens Oskar Waterkotte
1824 veröffentlichte der Franzose Carnot Grundsätze zur Wärmepumpe.
1834 baute der Amerikaner Jacob Perkins die erste Kompressionskältemaschine mit dem Arbeitsmittel Diethylether. Allerdings neigte dieses Arbeitsmittel dazu, in Verbindung mit Luft zu explodieren. Dieser Umstand erschwerte den damals geplanten Einsatz dieser Geräte auf Schiffen.[7]
1852 konnte Lord Kelvin nachweisen, dass Kältemaschinen auch zum Heizen verwendet werden können. Außerdem konnte er zeigen, dass zum Heizen mittels Wärmepumpe weniger Primärenergie benötigt wird als zum direkten Heizen, weil die von der Wärmepumpe aufgenommene Wärmeenergie aus der Umgebung (Luft, Wasser oder Erde) stammte und daher einen Energiegewinn brachte.
1857 errichtete und betrieb die Saline Ebensee, Oberösterreich, eine wirtschaftliche Soleverdampfung nach dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks. Dabei diente die Wärmepumpe – nach einem Entwurf von Peter von Rittinger – zur Salzgewinnung.[8]
1860–1870 wurden Kompressionskältemaschinen und Absorptionskältemaschinen intensiv erforscht. Zunächst dienten die gebauten Kältemaschinen der Eisherstellung. Erst später wurde mit den Kältemaschinen auch direkt gekühlt. Verwendung fanden die Kältemaschinen vor allem in Bier-Brauereien und anderen Lebensmittel-Industrien.
1871: Der Amerikaner John Gorrie erhält ein US-Patent[9] auf seine Eismaschine, die er auf der Grundlage des Kühlgerätes von Jacob Perkins entwickelt hatte. Anlass für seine Entwicklungen war die gewünschte Kühlung von Krankenzimmern während einer damaligen Gelbfieberepidemie.
1912: Der schweizerische Ingenieur Heinrich Zoelly erhält ein Patent für eine elektrisch angetriebene Wärmepumpe mit einem umgekehrt zu einer Kompressionskältemaschinen funktionierenden Kreisprozess, der die Wärme dem Boden entnimmt[10]
Nach dem Ersten Weltkrieg begann der Siegeszug des Kühlschrankes in Privathaushalten vorwiegend in den vom Krieg verschonten USA.
1919: Durch die Erfahrungen der Versorgungsknappheit mit Brennstoffen nach dem Ersten Weltkrieg kam in Ländern wie der Schweiz die Diskussion zum Einsatz von Wärmepumpen auf. Zur ersten Umsetzung vergehen fast 20 Jahre.
Beginnend in den 1920er Jahren werden in den USA Klimaanlagen dezidiert auch mit Heizfunktionen konzipiert und beworben. Die Leistungszahl dieser Anlagen im Wärmepumpenbetrieb ist bescheiden.
1929 – Weltwirtschaftskrise. Es wurde versucht, wirtschaftlich sehr rentable Anlagen zu errichten.
1938: Die ersten größeren Wärmepumpenanlagen zur Beheizung des Zürcher Rathaus mit der Wärme der Limmat werden in Betrieb genommen. 1942/1943 folgen Gebäude der Kantonalen Verwaltung in der Stadt Zürich[11]
1945: Die erste erdgekoppelte Wärmepumpe ging in den USA in Betrieb.
1968: Das erste erdgekoppelte Wärmepumpen-System mit Niedertemperatur-Fußboden-Flächenheizung unter Verwendung von bifilar verlegten Heizrohren aus thermoplastischem Kunststoff wurde in Deutschland durch seinen Entwickler Klemens Oskar Waterkotte in Betrieb genommen.[12]
1978: Das Gesetz zur Förderung der Modernisierung von Wohnungen und zur Einsparung von Heizenergie begünstigt den Einbau von Wärmepumpen.
1981: Eine Wärmepumpe mit Zweitakt-Erdgasmotor mit 2400 kW Nutzwärme kommt in Deutschland zum Einsatz. Der Erdgasmotor besitzt eine Leistung von 1300 kW. Die Leistungszahl beträgt 3,8. Circa 350 verbrennungsmotorgetriebene Wärmepumpen sind bereits im Einsatz.[13]
2015 wurde erstmals ein Kühlschrank vorgestellt, der den magnetokalorischen Effekt nutzt. Neben einem praktisch lautlosen Betrieb ermöglicht dieser Kühlschrank Energieeinsparungen von rund 35 % gegenüber herkömmlichen Kühlschränken mit Kompressor-Wärmepumpen.[14]

Siehe auch

Wärmepumpen-System-Modul

Literatur

Hermann Recknagel, Ernst-Rudolf Schramek, Eberhard Sprenger: Taschenbuch für Heizung Klimatechnik. 76. Auflage. Oldenbourg, München 2014, ISBN 978-3-8356-3325-4.
Maake-Eckert: Pohlmann Taschenbuch der Kältetechnik. C. F. Müller, Karlsruhe 2000, ISBN 978-3-7880-7310-7.
Marek Miara et al.: Wärmepumpen – Heizen – Kühlen – Umweltenergie nutzen. BINE-Fachbuch, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2013, ISBN 978-3-8167-9046-4 (Grundlagen mit Schwerpunkt Anlagentechnik, Monitoringerfahrungen, aktuelle Technologie).
Klaus Daniels: Gebäudetechnik, Ein Leitfaden für Architekten und Ingenieure. VDF, Zürich 2000, ISBN 3-7281-2727-2.
Wärme aus Erneuerbaren Energien, Kosten Sparen – Wohnwert steigern – Umwelt schonen. Broschüre von der Deutschen Energie-Agentur, Berlin 02/2007, S. 33–36 (online PDF 46 Seiten 2,6 MB).
Thorsten Schröder, Bernhard Lüke: Wärmequellen für Wärmepumpen. Dortmunder Buch, Dortmund 2013, ISBN 978-3-9812130-7-2.
Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher: Regenerative Energien in Österreich. Grundlagen, Systemtechnik, Umweltaspekte, Kostenanalysen, Potenziale, Nutzung. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0839-4.
Jürgen Bonin: Handbuch Wärmepumpen. Planung und Projektierung. Herausgegeben von DIN, Beuth, Berlin / Wien / Zürich 2012, ISBN 978-3-410-22130-2.

Weblinks

Wärmepumpen-Marktplatz NRW (Energieagentur NRW)
Agentur für Erneuerbare Energie: Intelligente Verknüpfung von Strom- und Wärmemarkt. Die Wärmepumpe als Schlüsseltechnologie für Lastmanagement im Haushalt. Renews Spezial, Nov. 2012 (PDF; 2,4 MB)
Wärmepumpe: Eine kritische BUND-Analyse
Förderung Wärmepumpen – Informationsportal zur Fördermöglichkeiten von Wärmepumpen in Deutschland
Wärmepumpen: Die Heiztechnik-Alternative (FIZ Karlsruhe / BINE Informationsdienst)
Wärmepumpen-Informationen (Fraunhofer ISE)
Fachwissen: Elektrisch betriebene Wärmepumpen
Ihr-Wärmepumpen-Buch (80 Seiten; PDF; 7,3 MB)

Einzelnachweise

↑ a b c d Wärme aus Erneuerbaren Energien, Kosten Sparen – Wohnwert steigern – Umwelt schonen, Broschüre von der Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (www.dena.de) 02/2007, S. 33–36.

↑ a b Landolt Börnstein, New Series VIII/3C, Stichwort: Heat pumps, S. 608–626.

↑ Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen.

↑ Energieeinsparung in Gebäuden: Stand der Technik ; Entwicklungstendenzen bei Google Books, Seite 161, abgerufen am 16. August 2016

↑ Energiewirtschaftliche Bewertung der Wärmepumpe in der Gebäudeheizung

↑ WPZ-Buchs

Geschichte von Wärmepumpen. In: ihre-waermepumpe.de. Abgerufen am 28. Oktober 2016. 

↑ Walter Rieder: 400 Jahre Salinenort Ebensee: Von 1898 bis zur Gegenwart, Band 2. 2007, ISBN 3-901572-12-0, S. 63.

↑ John Gorrie: Improved process for the artificial production of ice. 6. Mai 1851 (google.com [abgerufen am 28. Oktober 2016]). 

↑ Elias Wirth: Aus der Entwicklungsgeschichte der Wärmepumpe. In: Schweizerische Bauzeitung. Jahrgang 73, Nr. 42 (online [abgerufen am 17. Mai 2015]). 

Geschichte der Wärmepumpe Schweizer Beiträge und internationale Meilensteine Bundesamt für Energie, Bern 2008.

↑ Waterkotte, K. (1968): Erdreich-Wasser-Wärmepumpen-System für ein Einfamilienhaus. ETA elektrowärme int. 30/A, S. 39–43, Essen.

Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, Verlag Moderne Industrie, Jahresband 1982, S. 527 (Stichwort: Wärmepumpen.).

Magnet ersetzt den Kompressor bei Kühlschränken. In: ingenieur.de, 7. Januar 2015. Abgerufen am 11. September 2016.

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4064195-8 (OGND, AKS)

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Konsumentengerichtete Verkaufsförderung durch Ausverkauf und Angebote

Als Verkaufsförderung (engl. Sales Promotion) werden innerhalb der Kommunikationspolitik des Marketings alle zeitlich befristeten Aktivitäten mit Aktionscharakter zusammengefasst, die der Aktivierung der Marktbeteiligten (Vertriebsorgane, Händler, Kunden) zur Erhöhung von Verkaufsergebnissen dienen und andere Marketing-Maßnahmen unterstützen. „Während Werbung einen Kaufgrund gibt, bietet Verkaufsförderung einen Anreiz, den Kaufakt zu vollziehen oder voranzutreiben“ (Kotler/Bliemel 2004). Verkaufsförderung kann an Verbraucher, an den Außendienst, sowie an den Handel gerichtet werden. Je nach Adressat variiert die Erscheinungsform der Verkaufsförderung, wobei zwischen kurz- und langfristiger Verkaufsförderung unterschieden werden kann.

Inhaltsverzeichnis

1 Erscheinungsformen

1.1 Handels-Promotions
1.2 Konsumentengerichtete Promotions
1.3 Außendienst-Promotions
1.4 Absatzförderung

2 Abgrenzung
3 Ablauf
4 Ziele

4.1 Zielkonflikte zwischen Hersteller und Handel

4.1.1 In der Produktpolitik
4.1.2 In der Preispolitik
4.1.3 In der Distributionspolitik
4.1.4 In der Kommunikationspolitik

5 Rechtliche Bewertung in Deutschland
6 Berufsverbände
7 Literatur
8 Weblinks
9 Einzelnachweise

Erscheinungsformen

Durch den Promoter lassen sich bestimmte Maßnahmen vornehmen, wie Cross-Promotion oder Kooperationssampling um den Verkauf zu fördern. Die genauere Form bestimmt sich aus der Zielsetzung.

Handels-Promotions

Handels-Promotions (Trade, Dealer oder Retailer Promotions) sind vom Hersteller an den Handel gerichtet. Der Hersteller verfolgt damit das Ziel, ein betreffendes Produkt zu bewerben d. h. eine Verkaufsförderungsaktion an den Endverbraucher durchzuführen. An den Handel gerichtete kurzfristige Verkaufsförderungsmaßnahmen sind zum Beispiel Verkaufsbriefe und Aussendungen, Displaymaterial für Schaufenster und Verkaufsräume sowie Partneraktionen. Ein Händlerbeirat, eine Infozentrale für den Handel, Seminare und Referate werden zu den langfristigen Verkaufsförderungsmaßnahmen gezählt.

Konsumentengerichtete Promotions

Konsumentengerichtete Promotions (Consumer Promotions) richten sich an den Konsumenten. Sie können sowohl vom Hersteller aus erfolgen (Verbraucher-Promotions, zum Beispiel die Organisation eines Events auf dem Parkplatz eines Supermarktes), als auch durch den Handel initiiert werden (Händler-Promotions, zum Beispiel ein Sonderangebot mit Displayunterstützung infolge einer Handelspromotion). Bei den Instrumenten der konsumentengerichteten Verkaufsförderung wird insbesondere zwischen Preis-Promotions (zum Beispiel Sonderangebote, Sonderpackungen, Coupons, Treuerabatte) und Nicht-Preis-Promotions (zum Beispiel Handzettel, Beilagen, Displays, Warenproben, Gewinnspiele) unterschieden. Zu den kurzfristigen, an den Verbraucher gerichteten Verkaufsförderungsmaßnahmen zählen Sonderangebote, Rabatte, Gutscheine, Handzettel und Aussendungen. Als langfristig werden dahingegen Verbraucherzeitungen, Produkte mit Zusatznutzen, neue Konsum- und Anwendungsideen und Ähnliches bezeichnet.

Außendienst-Promotions

Ob Außendienst-Promotions (Staff Promotions oder Sales Force Promotions) ebenfalls ein Bestandteil der Verkaufsförderung sind, ist in der Literatur umstritten. Die Zielgruppe bei Außendienst-Promotions ist der eigene Vertrieb. Durch Schulungen, Prospekte, Prämien oder Außendienstwettbewerbe sollen die Verkäufer zur intensiveren Marktbearbeitung angeregt werden.

Absatzförderung

Absatzförderung als Teil der Verkaufsförderung dient nicht allein dazu, den Kaufakt zu vollziehen oder voranzutreiben, sondern vor allem einen Mehrabsatz zu erzielen. Wird ein Produkt zum halben Preis verkauft, so ist das Verkaufsförderung, wird stattdessen die Aktion mit „zwei Packungen zum Preis von einem“ beworben, so hat der Kunde denselben Preisvorteil, er zahlt ebenso nur die Hälfte des Normalpreises für das Produkt, er kauft aber zwei Packungen, was den Absatz (und meistens den Konsum) fördert.

Abgrenzung

Nach Heribert Meffert grenzt sich die Verkaufsförderung von der Kontrahierungspolitik ab, die z. B. mit Hilfe von Zugaben, Zahlungszielen oder verbesserten Lieferungs- und Zahlungsbedingungen den Distributor oder Kunden unterstützt. Die Verkaufsförderung grenzt sich auch vom Merchandising durch die fehlende Wertschöpfung der Maßnahme an sich ab. Handelsvertreter, Händler und Kunden werden viel mehr angereizt, sich im Vorfeld des Verkaufsvorganges mit den Angeboten und der Präsentation intensiver zu identifizieren. Gegenüber der Werbung steht nicht die Produktbotschaft oder das Leistungsversprechen bzw. ein Image im Mittelpunkt, sondern die sachliche Unterstützung beim Abverkauf an sich oder, im Falle der Kunden-Promotion, die Verkostung als unmittelbarer Kaufanreiz oder die Generierung von Adressen für die eigentliche Produktwerbung. Hier liegen allerdings in der Tat Überschneidungen mit klassischen Werbezielen vor.

Ablauf

Nach Auftragserteilung an eine Agentur werden (meist bundesweit) Kandidaten aus dem Pool der freien Mitarbeiter (Promoter) für einen speziellen Auftrag ausgewählt. Im folgenden Durchgang müssen die Promotoren erst noch auf die speziellen Belange des Auftrages vorbereitet werden. Dies geschieht meist durch Schulungen, deren Zeitaufwand zwischen wenigen Minuten und mehreren Tagen liegen kann. Im Anschluss an die Schulungen werden die Aufträge für die freien Mitarbeiter definiert und vergeben.

Ziele

Die Hauptziele von Verbraucherpromotions sind neben der Gewinnung von Erst-, Versuchs- und Wiederkäufern die Kauf- und Verwendungsintensivierung sowie die Erhöhung der Bekanntheit und des Marken-Goodwill. Handelspromotions zielen darauf, dem Handel einen besonderen Anreiz zu bieten, das Produkt verstärkt oder überhaupt zu kaufen und durch besondere Maßnahmen seinen Abverkauf zu unterstützen. Staff-Promotions sorgen für Motivation und stimulieren den direkten Verkauf.

Zielkonflikte zwischen Hersteller und Handel

Hersteller und Handel sind aufeinander angewiesen; eine Auflösung dieser Zwangsgemeinschaft ist auch auf lange Sicht nicht erkennbar. Beide Seiten verfolgen das Ziel, Absatz oder Umsatz und Gewinne zu maximieren sowie ihre jeweilige Marktbedeutung auszubauen. Auf beiden Seiten gibt es Konzentrationsentwicklungen, d. h. die Gewichtung zwischen Großen und Kleinen entwickelt sich auf beiden Seiten immer mehr zugunsten der Großen. Doch damit enden die Gemeinsamkeiten. Die Zielkonflikte liegen aufgrund der unterschiedlichen Positionen der beiden Seiten auf der Hand:

In der Produktpolitik

Der Hersteller ist bestrebt, ein sauberes Produkt- und Markenimage basierend auf einer stringenten Positionierung aufzubauen. Es ist Teil seiner Strategie, sein Produktsortiment hinsichtlich Variationen, Packungsgrößen und Innovationen immer aktuell auf die Bedürfnisse seiner Zielgruppe auszurichten und gegen Konkurrenzmarken abzusichern. Natürlich tut er dies basierend auf Markt- und Konsumforschung. Dem Handel liegt die Gestaltung seines Sortiments am Herzen – nach seinen eigenen Kriterien, von der eigenen Positionierung und seinem angestrebten Image über die Fokussierung auf ertragsorientierte Sortimentsgestaltung bis hin zur Förderung seiner eigenen Marken. Fairerweise muss man dem Handel zugutehalten, dass er auch bestrebt ist, seinen Kunden mehrere Marken zu präsentieren, und ihm daher ein Wettbewerb der Hersteller um seinen begrenzten Regalplatz nur recht ist.

In der Preispolitik

Für den Hersteller bildet der Preis einen wesentlichen Teil seiner Markenpositionierung, der zunächst unantastbar bleibt. Idealerweise strebt der Hersteller niedrige Handelsspannen und ein klares Konditionenpaket (Rabatte/Boni/Serviceleistungen/Arbeitszuschläge) an, das er bei allen Handelspartnern in der Relation identisch halten kann. Für den Handel sind aufgrund der Konkurrenzsituation der Preis und Preisreaktionsmöglichkeiten die wichtigste Handlungsebene in seinem Marketing. Von daher ist für ihn eine variable Preisgestaltung mit möglichst hoher Handelsspanne oberste Priorität.

In der Distributionspolitik

Für den Hersteller sind möglichst große Bestellmengen und eine hohe Distributionsdichte bei allen wichtigen Handelspartnern wesentlich und in dieser Kombination auch das Nonplusultra. Idealerweise sollte der Handel sein gesamtes Produktsortiment abnehmen und durch bevorzugte Platzierung auch die Grundlage für den schnellen Abverkauf schaffen. Es wäre wünschenswert, wenn das Personal des Handels auch genügend warenkundliches Know-how hätte, um eine gute Beratung der Kunden zu gewährleisten. Der Handel würde Just-in-time-Lieferung kleinerer Mengen zur Vermeidung und/oder Verringerung von Transport- und Lagerkosten bevorzugen. Natürlich würde eine selektive oder gar exklusive Distribution seinen Imagezielen näherkommen. Hinsichtlich der Platzierung sieht der Handel sich im Rahmen seiner Sortimentsgestaltung und -gewichtung eindeutig als federführend und alleinig kompetent. Produkte, die Beratung brauchen, haben es schwer bei ihm.

In der Kommunikationspolitik

Der Hersteller tut alles, um Produkt- und Markenbekanntheit zu steigern und über die Kommunikation das Produkt vorzuverkaufen. Für ihn ist der Aufbau von Markentreue und damit verbunden die Bindung der Verbraucher an das Produkt grundlegend. Idealerweise will er mit seinem Kommunikationsdruck im Handel Nachfragedruck erzeugen. Die Platzierung von Verkaufsförderungsmaßnahmen und -mitteln in den Geschäften ist Teil seiner Kommunikationsstrategie. Für den Handel ist die Kommunikation vorrangig ein Instrument zur Durchsetzung der eigenen Positionierung, zur Erhaltung der Kundenfrequenz in den Geschäften sowie der Bindung und Gewinnung von Kunden. Die Platzierung von Hersteller-Verkaufsförderungsmaßnahmen in seinen Geschäften sieht er eher kritisch und hinsichtlich seines Corporate-Auftritts oft kontraproduktiv.

Rechtliche Bewertung in Deutschland

Verkaufsförderungsmaßnahmen müssen in Deutschland dem Transparenzgebot des § 4 UWG entsprechen, denn von ihnen geht naturgemäß eine starke Anlockwirkung aus. Deshalb müssen die „Bedingungen für ihre Inanspruchnahme“ angegeben werden und zwar „klar und eindeutig“. Die Bedingungen sind dabei, zum einen der berechtigte Personenkreis (Kunden, jedermann, Menschen die in einem bestimmten Zeitraum Geburtstag haben usw.) und zum anderen die Modalitäten der Inanspruchnahme (Mengenbeschränkungen, Dauer usw.)[1] Die Angaben müssen ausreichend, also ohne Schwierigkeiten, wahrnehmbar (lesbar, hörbar) und verständlich sein.

Beispiele: Wenn die Aktion nur für einen bestimmten Zeitraum gelten soll, so müssen Anfang und Ende angegeben und nach dem Kalender bestimmt oder bestimmbar sein. Die Angabe „nur 14 Tage gültig“ in einer Zeitungsbeilage reicht nicht aus.[2] Sollen nur einzelne Artikel reduziert werden, so muss der genaue Rabatt angegeben werden. Werden hingegen ganze Gruppen reduziert, reicht ein „bis zu x% reduziert“ aus.[3]

Berufsverbände

Im Bereich Verkaufsförderung hat sich bis heute kein deutschsprachiger Berufsverband durchgesetzt. Es gab einige Versuche von Agenturen, die jedoch einen kommerziellen Hintergrund hatten und scheiterten. Eine Dachorganisation finden Verkaufsförderer im Berufsverband der Verkaufsförderer und Trainer mit Sitz in Köln (BDVTREW).

Literatur

Philip Kotler und Friedhelm Bliemel: Marketing-Management Schäffer-Poeschel Verlag, 2004, ISBN 978-3791016894.
Mike Barowski: Verkaufsförderung: Händler- und Verbraucherpromotion, Außendienstförderung, Durchführung von Aktionen Cornelsen, Berlin 2004, ISBN 978-3-589-23523-0 (= Das professionelle 1×1).
Robert C.Blattberg, Scott A.Neslin: Sales Promotion, Upper Saddle River. 1990,(englisches Standardwerk), ISBN 0-1378-8167-3.
Wolfgang Fuchs, Fritz Unger: Verkaufsförderung. 2. Auflage. Wiesbaden 2003, ISBN 3-4092-2101-8.
Karen Gedenk: Verkaufsförderung. München 2002, ISBN 3-8006-2763-9.
Gerd Arthur Haisch: Königsdisziplin Verkaufsförderung. Orell Füssli, Zürich 1995 (lfd. aktualisierte Webversion in www.fachtexte.net), ISBN 3-280-02338-6.
Christofolini, Thies: Marketing 2. zitiert nach Berndt, S. 294 ff., 1979, ISBN 3-5405-3063-0.
Jörg Tauberger: Konsumentengerichtete Verkaufsförderung. Eul Verlag, Lohmar/Köln 2008, ISBN 978-3-89936-662-4.

Weblinks

 Commons: Verkaufsförderung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

↑ Köhler/Bornkamm, UWG. 30 Aufl. § 4 Rn. 4.9 ff.

↑ OLG Brandenburg, Urteil vom 16. November 2004 – 6 U 38/04 – GRUR-RR 2005, 227 – 14-tägige Gültigkeit

↑ Heermann WRP 2011, 688.

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4076968-9 (OGND, AKS)

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Der Kaufvertrag (englisch sale of goods, französisch contrat d’achat) ist in den Rechtswissenschaften ein Vertrag, durch den ein Käufer von einem Verkäufer eine Sache oder ein Recht erwirbt, wofür der Käufer als Gegenleistung einen Kaufpreis zu entrichten hat.

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines
2 Geschichte
3 Deutschland
4 Internationale Regelungen
5 Literatur
6 Einzelnachweise

Allgemeines

Der Kaufvertrag ist der wirtschaftlich bedeutendste Vertragstyp des Alltags.[1] Er ist auf die Veräußerung eines Vermögensgegenstandes gerichtet und unterliegt dem Vertragsrecht, das die Vertragsparteien (Käufer, Verkäufer), den Vertragsgegenstand (Waren, Dienstleistungen, Rechte), die Lieferungs- und Zahlungsbedingungen und die Gewährleistungspflichten im Falle von Sach- oder Rechtsmängeln behandelt.

Geschichte

Bis zur Einführung des Geldes gab es auf der Grundlage des Tauschhandels lediglich den Tauschvertrag, bei dem die Vertragsparteien gegenseitig Sachen mit einem ungefähr gleichen Tauschwert austauschten.

Im frühen römischen Recht begann bereits die Verdrängung des Tauschvertrages durch den Kaufvertrag (lateinisch emptio venditio; wörtlich: „Kauf/Verkauf“). Bereits damals war umstritten, ob der Tauschvertrag (lateinisch permutatio) lediglich einen Unterfall des Kaufvertrages bildete. Vertreter der frühklassischen Rechtsschule der Sabinianer bejahten diese Rechtsfrage, ihre Konkurrenten aus der prokulianischen Schule verneinten sie dagegen.[2] Zurückgeführt auf Homer gingen die Sabinianer davon aus, dass der Kaufvertrag durch Austausch von Sachen vereinbart wird. Der hochklassische Jurist des 2. Jahrhunderts, Gaius, verlangte in seinen Institutionen, dass der Kaufpreis „in klingendem Geld“ zu bestehen habe.[3] Der bisherige Tauschwert wurde durch den objektiven Geldwert ersetzt. Im 3. Jahrhundert unter Iulius Paulus galt der Kaufvertrag als grundsätzlich formfreier (gegebenenfalls schriftlicher) Konsensualvertrag, bezogen sowohl auf bewegliche Sachen wie Grundstücke.[4] Paulus bemerkte hierin, dass Kaufen und Verkaufen ihren Ursprung im Tauschen hatten, Tauschen aber aufgrund geeigneten Tauschwerts zur Einführung des Tauschgutes Geld geführt habe,[5] angelehnt an Aristoteles in seiner Nikomachischen Ethik.[6]

Nach alledem galt im römischen Recht der Kaufvertrag als eine Übereinkunft, der zufolge der Verkäufer (lateinisch venditor) dem Käufer (lateinisch emptor) eine Ware (lateinisch merx) gegen einen in Geld bestimmten Kaufpreis (lateinisch pretium certum) dergestalt zu übertragen versprach, dass dieser ihn unangefochten haben und behalten können soll (lateinisch ut habere liceat).[7] Damit galt auch der Grundsatz „kein Kaufvertrag ohne Kaufpreis“ (lateinisch nulla emptio sine pretio).[8] Deshalb war ein schenkungshalber getätigter[9] oder ein Scheinkauf[10] unwirksam.[11] Die Grundregel des antiken römischen Kaufrechts ist die Zuweisung des Risikos der Beschaffenheit der Kaufsache an den Käufer (lateinisch caveat emptor; „der Käufer muss aufpassen“).[12] Der materielle Grund des Prinzips „caveat emptor“ beruht auf der Wertung, dass dem Verkäufer die Verwendungszwecke, die der Käufer mit der Kaufsache verfolgt, nicht zu interessieren haben. Es ist vielmehr Angelegenheit des Käufers, die Tauglichkeit der Kaufsache für die beabsichtigte Verwendung zu untersuchen.

Ein erster Beleg für den Gebrauch der deutschen zusammengesetzten Bezeichnung „Kaufvertrag“ im Sinne von Schuldvertrag, bei dem Ware gegen Geld zu übergeben ist, lässt sich nach dem Deutschen Rechtswörterbuch auf das Jahr 1574 zurückverfolgen.[13] Die aus Mai 1627 datierende Böhmische Landesordnung definierte wie folgt: „Durch Kauffsvertrag und Contract werden allerley Herrschaften/Gütter und andere Gerechtigkeiten hingelassen“.[14] Das Allgemeine Preußische Landrecht (APL) vom Juni 1794 entschied sich in den Bestimmungen über die „Kaufs- und Verkaufsgeschäfte“ (I 11, §§ 1 ff. APL) ebenfalls für die Bezeichnung Kaufvertrag, wie etwa in den §§ 232, 249, 271 APL, enthielt in § 219 APL aber auch noch den „Kaufcontract“. Die Vorschriften des Badischen Landrechts vom Januar 1810 über die verkäuflichen Sachen (Sätze 1598 ff.) erwähnten weder den Kaufvertrag noch den Kaufcontract, doch kam in Satz 484 der Ausdruck Kaufverträge vor.[15] Ein Handelslexikon aus dem Jahre 1857 grenzte Tausch und Kauf klar voneinander ab: „Kaufvertrag ist diejenige Übereinkunft zwischen zwei Personen oder Parteien, durch welche die eine (der Verkäufer) sich verbindlich macht, der andern (dem Käufer) irgend eine Sache, sie möge körperlich oder unkörperlich sein, schon existieren oder nicht, gegen Bezahlung eines in Gelde festgesetzten Preises zu überlassen. Der letzte Punkt unterscheidet den Kauf von dem Tausche, bei welchem die Gegenleistung ebenfalls in einer Sache besteht“.[16]

Deutschland

Hauptartikel: Kaufvertrag (Deutschland)
Hauptartikel: Grundstückskaufvertrag

Internationale Regelungen

In Österreich folgt die Legaldefinition des § 1053 ABGB vom Januar 1812 der Konzeption des entwickelten römischen Rechts, wonach durch den Kaufvertrag eine Sache für eine bestimmte Summe Geldes einem Andern überlassen wird. Das Schweizer Obligationenrecht (OR) vom Januar 1883 verpflichtet Käufer und Verkäufer im Regelfall dazu, ihre Leistungen gleichzeitig – Zug um Zug – zu erfüllen (Art. 184 OR). In den Niederlanden besteht ein Kaufvertrag (niederländisch koopovereenkomst) nicht, solange der Kaufpreis nicht festgelegt ist (Art. 1494 NBW). In Frankreich ist das Eigentum durch den Käufer erworben, wenn sich die Parteien über die Kaufsache und den Preis (französisch prix) geeinigt haben (Art. 1583 CC). Dabei muss der Verkaufspreis (französisch prix de la vente) von den Parteien festgelegt und bestimmt werden (Art. 1591 CC). Das römische Kaufvertragsrecht findet sich auch wieder in Spanien (spanisch contrato de compraventa; Art. 1445 Código Civil) oder Portugal (portugiesisch contrato de compra e venda; Art. 1544 Código Civil). Dem Common Law zufolge obliegt beim Kaufvertrag (englisch contract of sale) dem Verkäufer als wesentliche Rechtspflicht die Übereignung des verkauften Gegenstands, für die er als Gegenleistung vom Käufer den Kaufpreis erhält. Der Sale of Goods Act (SGA) von 1979 spricht dann von der sofortigen entgeltlichen Eigentumsübertragung (englisch sale of goods; Sec. 2 (1), 2 (4) SGA); folgt die Übereignung später oder ist sie bedingt, liegt eine Verkaufsvereinbarung (englisch agreement to sell) zugrunde (Sec. 5 SGA). Zum internationalen Warenkauf siehe UN-Kaufrecht. International ist der Kaufvertrag, wenn die Parteien ihre Niederlassung (englisch place of business) in verschiedenen Staaten haben (Art. 1 Abs. 1 CISG).

Literatur

Peter Huber: Comparative Sales Law. In: Mathias Reimann und Reinhard Zimmermann (Hrsg.): Oxford Handbook of Comparative Law. Oxford University Press, Oxford 2008, ISBN 978-0-19-953545-3, S. 937–968. 
Günter Hager: Die Gefahrtragung beim Kauf. Eine rechtsvergleichende Untersuchung. Metzner, Frankfurt am Main 1982, ISBN 3-7875-0194-0. 
Ernst Rabel: Das Recht des Warenkaufs. Eine rechtsvergleichende Darstellung. de Gruyter, Berlin 1936. 

Einzelnachweise

↑ Gerti Donhauser, Vertragsrecht / Schuldrecht / Sachenrecht, 2004, S. 60

↑ Eva Jakab/Wolfgang Ernst (Hrsg.), Kaufen nach Römischem Recht, 2008, S. 52 ff.

↑ Gaius, Institutionen, 3, 141.

↑ Iulius Paulus, Digesten, 18, 1.

↑ Iulius Paulus, Digesten, 18, 1, 1.

↑ Aristoteles, Ethica Nicomachea, V, 5

↑ Carl Otto Müller: Lehrbuch der Institutionen, 1858, S. 347.

↑ Iulius Paulus, Digesten, 18, 1, 2.

↑ Iulius Paulus, Digesten, 18, 1, 36.

↑ Iulius Paulus, Digesten, 18, 1, 55.

↑ Arnold Vinnius, Institutionenkommentar Schuldrecht, 2005, S. 349.

↑ Ulrich Korth, Minderung beim Kauf, 2010, S. 22.

↑ Königlich-Preußische Akademie der Wissenschaften (Hrsg.), Deutsches Rechtswörterbuch, Band VII, 1974–1983, Sp. 668 f.

↑ Böhmische Landesordnung, 1627, S. 294 f.

↑ Ulrike Köbler, Werden, Wandel und Wesen des deutschen Privatrechtswortschatzes, 2010, S. 226 f..

↑ Verein praktischer Kaufleute (Hrsg.), Neuestes Illustriertes Handels- und Waaren-Lexicon, Band 1, 1857, S. 706.

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Normdaten (Sachbegriff): GND: 4030088-2 (OGND, AKS)

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Kategorien: VertragstypSchuldrecht (Deutschland)Schuldrecht (Österreich)

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