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Glaskeramik Entspannt beim Thermoschock

Glaskeramik kennt man von Kochfeldern. Vor 50 Jahren hat Schott Ceran als Marke angemeldet. Das Nanokomposit Glaskeramik lässt sich jedoch auch für andere Zwecke einsetzen.

© Hersteller Dauerbrenner: Schon 2009 übertraf Schott die Marke von 100 Millionen hergestellten Glaskeramik-Kochfeldern

Wischen, tippen, ziehen: Moderne Glaskeramikkochfelder lassen sich mittlerweile wie Smartphones steuern. Die entsprechende Schnittstellentechnik umfasst nicht nur Bewegungssensoren, sondern auch Anzeigen. Solche Displays werden immer komplexer und bunter, die gute Durchlässigkeit für farbiges Licht gehört daher zu den wichtigen Eigenschaften der Glaskeramik, wie Lutz Klippe, Manager für Produktinnovation bei Schott Home Tech in Mainz, sagt. Schott hat unter der im November vor 50 Jahren eingetragenen Marke Ceran 1971 den ersten funktionsfähigen Prototypen vorgestellt. Schon 1980 produzierte man das millionste Kochfeld, bis heute sind mehr als 100 Millionen Ceran-Kochflächen verkauft worden.

Wärmestrahlung im infraroten Bereich

Derzeit ist die siebte Technikgeneration der Mainzer auf dem Markt, produziert wird mittlerweile ohne Arsen und Antimon. Von den interaktiven Funktionen heutiger Geräte waren die ersten Glaskeramik-Kochfelder im biederen Design noch meilenweit entfernt. Aber die Innovation betraf schließlich auch nicht die Steuerung, sondern die Heiztechnik: Bis zur Markteinführung der ersten serienreifen Ceran-Kochfelder 1973 arbeiteten elektrische Herde mit Kochplatten aus Metall, bei denen die von innenliegenden Heizwendeln erzeugte Wärme durch die Kochplatte an Topf und Pfanne geleitet wurde. Mit dem Aufkommen der Glaskeramik dagegen arbeiteten Kochfelder mit elektrischen Strahlungsbrennern, die ihre Leistung vor allem durch Wärmestrahlung im infraroten Bereich an das Kochgefäß übertragen. Mittlerweile sind Induktions-Kochfelder mit Glaskeramik-Flächen Stand der Kochtechnik.

Ceran-Kochfeld in der 70er Jahren © Hersteller Vergrößern Seit 1971: Kochen auf Ceran

Der kulinarische Siegeszug des Werkstoffs hat Ceran weltweit bekannt gemacht. Entwickelt wurde die Glaskeramik aber zunächst nicht für Küche und Gastronomie, sondern für die Weltraumforschung: Die Spiegelträger von Teleskopen sollen nicht nur stabil sein, sondern sich auch bei Wärmeschwankungen möglichst wenig ausdehnen und zusammenziehen. Das sind Vorgaben, die Glaskeramik hervorragend erfüllt. Denn das Nanokomposit, das aus einer Glasmatrix mit eingelagerten Nanokristallen besteht, weist eine extrem geringe Wärmeausdehnung auf. Diese Eigenschaft nutzen auch Kochfelder: Glaskeramik verträgt Temperatursprünge von mehreren hundert Kelvin, wie sie beim Anheizen auftreten. Und die geringe Wärmeleitfähigkeit sorgt dafür, dass der Bereich neben den Kochflächen vergleichsweise kühl bleibt. Dazu kommt die glatte Oberfläche, die allerdings nach wie vor gegen Kratzer durch spitze Gegenstände empfindlich ist.

Auch bei Kaminöfen und Laborgeräten etabliert

Die Herstellung von Glaskeramik beginnt mit dem Erschmelzen des sogenannten Grünglases, das anschließend zur Bildung von Kristallen angeregt wird. Dieser Prozess wird unterbrochen, sobald sich Kristallite im Nanoformat bilden. Die so entstandene Glaskeramik wird nun gewalzt und dabei mit einer einseitigen Noppenstruktur versehen, die zur Stabilität der vier Millimeter dicken Platten (sechs Millimeter für Profis) beiträgt. Schließlich werden die Dekore der Kochfelder aufgedruckt und eingebrannt. Neben der klassischen Ausführung in Schwarz sind Glaskeramik-Kochfelder von Schott auch in weißer und transparenter Ausführung mit verschiedenen Dekors erhältlich.

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Neben der ursprünglichen Anwendung in optischen Spezialanwendungen und dem Massenmarkt der elektrischen Kochfelder hat sich das Verbundmaterial auch bei Verkleidungen für Kaminöfen und in Laborgeräten etabliert. Weitere Produkte in Gebieten wie Brandschutz und Sicherheitstechnik sind für die kommenden Jahre denkbar. „Glaskeramik ist ein Zukunftsmaterial“, bestätigt Lutz Klippe: Die Kombination aus Widerstandsfähigkeit gegen Temperatursprünge, schlechter Wärmeleitfähigkeit und mechanischer Festigkeit mache das Nanokomposit für zahlreiche Anwendungen attraktiv.

Quelle: F.A.Z.

 
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