Eine Faser, die es heiß mag

Seit Anbeginn der Zeit fasziniert uns das Feuer. Nachdem die Zähmung von Wildfeuern den Menschen in der Frühzeit sesshaft machte und Lagerfeuer auch heute noch eine magische Anziehungskraft auf uns haben, trägt Feuer mittlerweile in zahlreichen Industrien zu technischem Fortschritt bei. Sei es zur Wärmeerzeugung, zum Desinfizieren oder zum Schmelzen und Verbrennen von Gegenständen – dieselben Eigenschaften, die Feuer nützlich machen, machen es auch gefährlich, da nur wenige Materialien Feuer standhalten können.

Umso wichtiger sind hitze- und explosionsbeständige Materialien. Hierbei wird häufig auf Glas gesetzt, aber warum eigentlich? Um zu sehen, welche Temperaturen unsere Gläser aushalten, möchten wir mal in einem Gedankenexperiment testen, ob man einen Marshmallow darauf rösten könnte.

#GlassFacts: Könnte man einen Marshmallow auf starren Glasfasern rösten?

Einige von uns haben sich sicherlich schon mal die Finger verbrannt, als sie die Hand zu lange über das Feuer gehalten haben. Wir wissen also, dass es sehr heiß werden kann. Starre Glasfasern können aber durchaus dazu genutzt werden, einen Marshmallow zu rösten. * Denn von Temperaturen bis zu 400° Celsius bleiben unsere Glasfasern unbeeindruckt: Sie können der Temperatur langfristig standhalten ohne sich zu verformen.

Selbst Temperaturen von 600° Celsius können Glasfasern kurzfristig standhalten. Erst nach dreißig bis sechzig Minuten fangen die Glasfasern langsam an, weich zu werden und ihre Form zu verändern – der Marshmallow ist bis dahin längst verbrannt und kohlrabenschwarz.

Diese Hitzeresistenz verdanken die Glasfasern der Tatsache, dass Glas schlecht Wärme leiten. Dabei bieten sie eindeutige Vorteile gegenüber Kunststofffasern. Dank dieser Eigenschaft wären nicht einmal Handschuhe notwendig, um die starren Glasleiter über dem Lagerfeuer zu halten.

*Aber natürlich gilt dennoch: BITTE NICHT NACHMACHEN. Überlassen Sie so etwas den SCHOTT Experten . Denn Glas ist nicht gleich Glas und das Experiment hängt von vielen Faktoren wie der Glaszusammensetzung, der Materialdicke und Temperaturunterschieden ab.

Es gibt natürlich aber auch praktischere Anwendungen. Möchte man in heiße Umgebungen hineinschauen oder Licht übertragen, kommt man an Glas kaum vorbei. Denn Licht- und Bildleiter aus Glasfasern können bei hohen Temperaturen, in denen Sensoren und Kameras kaputtgehen würden, Informationen an weniger heiße Orte transportieren.
So können die Fasern weite Entfernungen überbrücken und die Lücken zwischen Kamera und einem abzubildenden Bereich schließen. Das kommt vor allem der Sensorik und der Metrologie zugute.

Zum Beispiel machen die hohen Temperaturen in Stahlwerken den ordnungsgemäßen Betrieb von Kameras unmöglich, da sie Kunststoff sofort schmelzen würden. Dennoch ist es notwendig zu prüfen, ob mit automatischen Kränen transportiertes, flüssiges Eisen verschüttet wird. Hier können Bildleiter eine flexible, aber trotzdem robuste Lösung bieten.

Hohe Temperaturen kommen auch bei der Wiederaufbereitung von Medizinprodukten vor. In Sterilisationsverfahren wie dem Autoklavieren werden starre Endoskope wie Laparoskope oder faseroptische Dentalstäbe zu bis zu 137° Celsius erhitzt. Für die temperaturfesten Glasfasern ist das keine Herausforderung.

Zugegeben, es gibt für Glasfasern bessere Einsatzzwecke als darauf Marshmallows zu rösten.
Aber vielleicht denken Sie das nächste Mal, wenn Sie gesellig an einem Lagerfeuer sitzen, oder im Büro über einem Problem zur Licht- oder Bild-Übertragung brüten an unsere Glasfasern, die das Feuer genau so lieben, wie wir.

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Dr. Haike Frank
Lighting and Imaging
SCHOTT AG

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