Rohstoff Vulkanisches Glas

Transkript

1 Rohstoff Vulkanisches Glas Gerhard Heide Institut für Mineralogie Professor für Allgemeine und Angewandte Mineralogie TU Bergakademie Freiberg Brennhausgasse Juni Berg- und Hüttenmännischer Tag

2 Natürliches Glas? Skarabäus-Käfer im Pektoral des Tutanchamun 1922 ausgegraben Chalcedon

3 Natürliches Glas? Skarabäus-Käfer im Pektoral des Tutanchamun 1922 ausgegraben 1998 Vincenzo de Michele Chalcedon Libysches Wüstenglas

4 Natürliches Glas? Magmatische Gläser Obsidian Pechstein Perlit Bimsstein Vitrophyre / Lipartite Peles Haar Peles Tränen Peles Haut Metamorphe Gläser Tektite Impaktite Fulgurite Friktionite Schlacken Metamikte Sedimentäre Gläser Opale Feuerstein kolloidale Niederschläge Bernstein und andere biogene Gläser nach: K. Heide 1974, Klöß 2000

14 Natürliches Glas: Massen -Glas Vulkanische Gläser Obsidian Pechstein Perlit Impakt-Gläser Tektite Libysches Wüstenglas Amorphe Silicate Opal Feuerstein Gläserner Berg: 10 km 2 km m >10 8 m 3 Floatglas-Anlage: 500 t / d 1500 Jahre H. Kletti, FSU Jena 2001

17 Natürliches Glas: Eigenschaften Chemismus technisches Glas Me2O, MeO SiO2 Libysches Wuestenglas Feuerstein Opal Obsidiane Pechstein Tektite Al2O3 NBO/T 0 sehr hoher Polimerisationsgrad

18 Natürliches Glas: Eigenschaften Alter Maximal-Alter Obsidiane n 10 Mio Jahre n s Pechstein 300 Mio Jahre n s Tektite n 10 Mio Jahre n s Meteoritische Gläser n Mrd. Jahre n s Mondgläser 3 Mrd. Jahre s (Feuerstein/Opal n 10 Mio Jahre n s) Gläser sind sehr beständig!

19 Natürliches Glas Obsidian Perlit Pechstein rel. Längenänderung l/l Obsidian Pechstein, getemp. Pechstein Perlit Temperatur [ o C]

20 Natürliches Glas: Nutzung Werkzeug und Waffen Obsidian Pechstein Libysches Wüstenglas Feuerstein Rohstoff Perlit Pechstein Feuerstein Baustoff Pechstein Schmuck Opal Bernstein Obsidian Tektite LDG

24 Prähistorisches Werkzeug Obsidianhandel im Neolithikum Mittelmeerraum, auch vom Kaukasus Mexiko: über 800 km Entfernung Pechsteinhandel im Neolithikum Schottischen Inseln bis 300 km

25 Mittelalterlicher Baustoff Pechstein Bruchsteinmauerwerk: Stadtmauer in Zwickau Pulverturm 1295: doppelte Stadtmauer bis 14. Jahrhundert: alle Hausfundamente

29 Mittelalterlicher Baustoff Pechstein Bruchsteinmauerwerk: Stadtmauer in Zwickau Innere Stadtmauer am Zollhaus 600 Jahre Klimatest unterschiedliche Verwitterungsbeständigkeit

30 Mittelalterlicher Baustoff Pechstein Bruchsteinmauerwerk: Stadtmauer in Zwickau Innere Stadtmauer am Zollhaus 600 Jahre Klimatest unterschiedliche Verwitterungsbeständigkeit

31 Mittelalterlicher Baustoff Pechstein Sekundäre Nutzung im Zwickauer Schloss Schloss Osterstein : Bau des Schlosses 1798: vollständige Abtragung der Stadtmauer

32 Mittelalterlicher Baustoff Pechstein Sekundäre Nutzung im Zwickauer Schloss Schloss Osterstein : Bau des Schlosses 1798: vollständige Abtragung der Stadtmauer

33 Baustoff Pechstein Hangbesfestigung in Zwickau Wohnpark Am Biehl

34 Pechstein als Rohstoff für die Glasindustrie Pechstein im Triebischtal bei Meißen ab 1868 Glasrohstoff für die Siemenschen Glaswerke (Aktiengesellschaft für Glasindustrie) 3 größere Steinbrüche Königssee Fichtenmühle mehrere Sohlen Semmelsberg: 3 Sohlen bis in die 50er Jahre

35 Pechstein als Rohstoff für die Glasindustrie Pechstein im Triebischtal bei Meißen ab 1868 Glasrohstoff für die Siemenschen Glaswerke (Aktiengesellschaft für Glasindustrie) 3 größere Steinbrüche Königssee Fichtenmühle mehrere Sohlen Semmelsberg: 3 Sohlen bis in die 50er Jahre

36 Pechstein als Rohstoff für die Glasindustrie Industrielle Flaschenglasproduktion Dresden: 800 t Glas pro Ofen 20 Mio. Flaschen pro Jahr 1905: größten Glasschmelzöfen Europas

37 Pechstein als Rohstoff für die Glasindustrie Eigenschaften des Meißner Pechsteins geringe Gewinnungs- und Transportkosten Abraum:Nutzbaren < 1:5 bei 10 m Abraummächtigkeit sehr gute Einschmelzeigenschaften: nur Grobzerkleinerung nötig (2 cm) niedrige Schmelztemperatur von 1350 C (ca. 100 K niedriger) Belieferung: Döhlner Glashütte in Freital, Strahlauer Glaswerke, Glashütte Usch und Stammwerk in Dresden Blähfähig: Perlit-Ersatz (1970)

42 Pechstein als Rohstoff für die Glasindustrie Eigenschaften Abbauschwierigkeiten Cr- statt Fe-Färbung Technologiewechsel: zu hohe Al-Oxid-Gehalte Garsebacher Schweiz

45 Rohstoff Perlit Eigenschaften schockartiges Erhitzen: Volumenzunahme bis 20 nichtbrennbar hohe Temperaturstabilität ( 800 ) schadstofffrei: Treibmittel Wasser ungeziefersicher Wiederverwertung möglich, Bauschutt problemlos deponierbar gut Sorptionsfähigkeit unverrottbar weltweit gute Verfügbarkeit, geringe Gewinnungskosten

54 Rohstoff Perlit Eigenschaften schockartiges Erhitzen: Volumenzunahme bis 20 nichtbrennbar hohe Temperaturstabilität ( 800 ) schadstofffrei: Treibmittel Wasser ungeziefersicher Wiederverwertung möglich, Bauschutt problemlos deponierbar gut Sorptionsfähigkeit unverrottbar weltweit gute Verfügbarkeit, geringe Gewinnungskosten Pálháza, Ungarn

55 Rohstoff Perlit Verwendung Leichtbauzuschlagstoff Brandschutzmaterial (z.b. Tunnelbau) Stahlerzeugung: Schlackebinder Hoch- und Niedertemperaturdämmung Landwirtschaft, Gartenbau Filtermaterial in der Lebensmittel- und chemischen Industrie

61 Schmuckstein Obsidian Schneeflockenobsidian

62 Rohstoff Vulkanisches Glas Neolithikum Werkzeug und Waffen Obsidian, Pechstein Mittelalter lokal genutzter Baustoff Pechstein 19./20. Jahrhundert lokal genutzter Glasrohstoff Pechstein 20./21. Jahrhundert Schmuckstein Obsidian 20./21. Jahrhundert global genutzter Rohstoff Perlit

63 Rohstoff Vulkanisches Glas? Potentiale Obsidian im Innenarchitekturbereich: Mahagoni-Obsidian Obsidian zur Müllverglasung: hohe Verwitterungsbeständigkeit Herausforderungen Gewinnung von Obsidian Schmelzen von Obsidian-ähnlichen Gläsern Genese von Obsidian, Perlit und Pechstein