Glas

Glas ist Sand, der mit einem Flussmittel wie Soda und etwas Kalk geschmolzen und abgekühlt wird, bevor er kristallisieren kann; so erstarrt er zu einem harten Festkörper, der in reinem Zustand Licht durchlässt. Zuerst wurden in Mesopotamien Perlen daraus gemacht, zum Alltagsmaterial wurde es, als Glasmacher im östlichen Mittelmeerraum im 1. Jahrhundert v. Chr. lernten, es an der Pfeife aufzublasen.

Was es ist

Glas ist ein Festkörper ohne Kristalle. Wird Sand mit den richtigen Zusätzen geschmolzen und kühlt die Flüssigkeit schnell genug ab, haben die Atome keine Zeit, sich zu einem regelmäßigen Gitter zu ordnen. Sie erstarren in einem ungeordneten Netzwerk. Deshalb ist Glas hart und spröde, und deshalb wird es beim Erhitzen allmählich weich, statt bei einer bestimmten Temperatur zu schmelzen. Klares Glas ist durchsichtig, weil seine Bestandteile wenig sichtbares Licht schlucken und eine gute Schmelze keine Blasen oder Kristalle enthält, die es streuen.

Gewöhnliches Glas, ob antik oder modern, ist Kalk-Natron-Glas. Quarzsand bildet das Netzwerk. Soda, aus dem Mineral Natron oder aus der Asche von Salzwiesenpflanzen gewonnen, senkt die Schmelztemperatur so weit, dass ein Holzfeuer sie erreicht. Kalk, oft als Muschelbruch schon im Sand enthalten, macht das Glas beständig, sodass Wasser es nicht angreift.

Die Tafel zeigt einen runden Glasofen, wie ihn Georgius Agricola 1556 beschrieb, mit Pfeife und Marbel des Glasbläsers.

Wie es funktioniert

Der Ofen hat drei Ebenen. In der untersten Kammer brennt Holz. Die Flammen steigen durch ein rundes Loch in die mittlere Kammer, in der Tontöpfe die Schmelze enthalten; Agricola beschreibt bauchige Töpfe von etwa zwei Fuß Höhe, die durch Öffnungen in der Wand eingesetzt wurden. Die Hitze zieht dann durch eine kleinere Öffnung in die oberste Kammer, die weniger heiß ist und zum Kühlen dient.

Die Werkzeuge des Glasbläsers: Pfeife, Eisenstab, Auftreibeisen, Schere, Spatel und Holzmodel.

Der Glasbläser taucht das Ende einer eisernen Pfeife in einen Topf und dreht sie, um einen Posten geschmolzenen Glases aufzuwickeln, wie Honig auf einem Löffel. Auf dem Marbel, einer glatten Platte aus Stein oder Eisen, rollt er ihn rund und kühlt seine Haut. Durch vorsichtiges Hineinblasen entsteht eine Blase. Dann wärmt er das Stück an der Arbeitsöffnung nach, bläst und schwenkt es, um es zu strecken, und formt es mit Auftreibeisen, Spateln und Holzmodeln. Um den Rand fertigzustellen, wird das Gefäß mit dem Boden an einem massiven Eisenstab, dem Hefteisen, befestigt und von der Pfeife abgesprengt.

Glas schrumpft beim Abkühlen, und seine Außenhaut erstarrt vor dem Inneren. Ein an freier Luft abgekühltes Stück behält innere Spannungen und kann Stunden später zerspringen. Das Kühlen verhindert das: Die fertigen Gefäße kommen in eine heiße Kammer und kühlen über viele Stunden langsam ab. Agricola bemerkte, dass nicht langsam gekühlte Gefäße zerbersten würden.

Farbe entsteht durch Verunreinigungen und Zusätze. Eisen im Sand färbt Glas grün oder braun; Mangan, das Glasmacher der Römerzeit als Entfärbungsmittel zusetzten, gleicht das aus, und Kobalt ergibt ein tiefes Blau.

Wie man es herstellt

Glas wird bei weit über 1.000 °C aus dem Ofen aufgenommen und geformt, solange es noch glüht. Lernen Sie das Glasblasen in einer Glaswerkstatt oder einem Kurs mit Lehrer; wer die Grundlagen beherrscht, kann in vielen Studios Ofenzeit mieten.

Mit Scherben beginnen. Anfänger arbeiten mit fertigem Glas, das als Schmelzscherben gekauft und im Ofen des Studios geschmolzen wird. Glas aus einem Rohgemenge von Sand, Soda und Kalk zu erschmelzen, erfordert höhere Temperaturen und lange Schmelzzeiten, und die Rohpulver sind gefährlich.

Anfangen und marbeln. Das Pfeifenende vorwärmen, in den Topf tauchen und gleichmäßig drehen, um einen kleinen Posten aufzunehmen. Auf dem Marbel rund und gleichmäßig rollen.

Blasen und formen. Kurz hineinblasen, das Mundstück mit dem Daumen verschließen und die Luft sich erwärmen und ausdehnen lassen. Oft an der Arbeitsöffnung nachwärmen und die Pfeife ständig drehen, damit das Glas nicht absackt. Mit nassen Holzmodeln, Spateln und Auftreibeisen formen und mit dem Auftreibeisen einen schmalen Hals, die Abschlagstelle, zwischen Stück und Pfeife einziehen.

Umsetzen und fertigstellen. Ein Helfer bringt ein Hefteisen mit einem Tropfen heißem Glas an den Boden; die Abschlagstelle mit einem Tropfen Wasser vom Auftreibeisen abschrecken und auf die Pfeife klopfen, damit das Stück aufs Hefteisen übergeht. Nachwärmen, den Rand mit dem Auftreibeisen öffnen und das Stück dann nach Anweisung des Lehrers vom Hefteisen auf eine hitzefeste Unterlage lösen und behutsam in den Kühlofen setzen.

Kühlen. Der Kühlofen hält das Stück auf einer bestimmten Temperatur und kühlt es dann langsam nach einem Plan ab, der zu Glas und Wandstärke passt; bei kleinen Stücken dauert das meist eine Nacht. Erst nach dem vom Lehrer festgelegten Zyklus anfassen.

Sicherheit. Öfen, Arbeitsöffnungen und heißes Glas verursachen schwere Verbrennungen und Brände: Kleidung aus Naturfasern und geschlossene Schuhe tragen, Haare zusammenbinden und jedes Glasstück für heiß halten, solange nicht sicher ist, dass es kalt ist. Eine für Glasarbeit bestimmte Schutzbrille gegen Blendung und Infrarot tragen. Quarzsand und Gemengepulver dürfen nicht eingeatmet werden; das Erschmelzen von Rohglas daher ausgerüsteten Werkstätten überlassen. Jedes fertige Stück im Kühlofen kühlen und heißes Glas nie Wasser oder kalter Zugluft aussetzen: Es kann zerspringen. Nur vom Studio freigegebenes Glas bekannter Zusammensetzung in einem belüfteten Ofen schmelzen: Altes Bleikristall und unbekanntes Farbglas können schädliche Dämpfe abgeben.

Geschichte und Entwicklung

Ein über einem Kern geformtes Fläschchen: Vor dem Glasblasen baute man kleine Gefäße um einen herausnehmbaren Kern auf.

Glas erscheint zuerst als kleine Perlen in Mesopotamien in der zweiten Hälfte des 3. Jahrtausends v. Chr., wohl als Nebenzweig von Glasuren und Fayence. Die ersten Gefäße, aus dem späten 16. Jahrhundert v. Chr., entstanden im nördlichen Mesopotamien und bald auch in Ägypten durch Kernformung: Heißes Glas wurde um einen Kern aus Ton und Sand auf einem Metallstab gewickelt, mit farbigen Fäden verziert, und nach dem Abkühlen wurde der Kern herausgekratzt.

Später teilte sich die Glasherstellung in zwei Gewerbe. Große Öfen nahe den Küsten der Levante und Ägyptens machten aus Sand und Natron Rohglas, gegossen zu Blöcken von bis zu etwa 10 Tonnen; die Blöcke wurden zerschlagen, und die Brocken gingen über das Mittelmeer zu Werkstätten, die sie wieder einschmolzen und formten. Diese Arbeitsteilung bestand um die Mitte des 1. Jahrtausends v. Chr. In der zweiten Hälfte des 1. Jahrhunderts v. Chr. lernten Handwerker dieser Region, Glas an der Pfeife aufzublasen. Der älteste genau datierte Nachweis, zu Kugeln aufgeblasene Glasröhrchen, stammt aus einer Werkstatt in Jerusalem. Das Blasen machte Glas billig, und im Römischen Reich wurde es zu Tafelgeschirr, Vorratsflaschen und Fensterscheiben.

Mondglas: Eine Blase wird am Hefteisen geöffnet und zu einer Scheibe geschleudert. Die dicke Mitte, wo der Stab saß, ist das Butzen- oder Ochsenauge.

In Nordeuropa verwendeten die Glasmacher ab etwa 1000 n. Chr. statt Soda Pottasche aus Holzasche. 1291 befahl Venedig seinen Glasmachern, ihre Öfen auf die Insel Murano zu verlegen. George Ravenscroft, der 1674 ein neues klares Glas patentieren ließ, gilt traditionell als Erfinder des englischen Bleikristalls. Jahrhundertelang schnitt man Fensterscheiben aus Mondglas, einer zur flachen Scheibe geschleuderten Blase, oder aus geblasenen Zylindern, die aufgeschnitten und gestreckt wurden; beide Verfahren begrenzten die Größe der Scheiben. In den 1950er-Jahren entwickelten Alastair Pilkington und Kenneth Bickerstaff in St Helens das Floatverfahren, bei dem geschmolzenes Glas auf einem Bad aus flüssigem Zinn zu einem flachen Band zerfließt. Um 1960 lief es wirtschaftlich, heute ist es das übliche Verfahren für Fensterglas.