Die moderne Glasherstellung wird zunehmend durch Randbedingungen gefordert, die sich nur mit einem schnellen Zugriff auf Prozessgrößen bewältigen lassen: Einschränkungen bezüglich der Schadgasemissionen durch Umweltauflagen, Gewährleistung eines stabilen Prozesses trotz variierender Rohstoffeigenschaften z. B. beim Einsatz von Altglas und Gewährleistung einer hohen Produktqualität insbesondere im Hinblick auf die Bedürfnisse der Weiterverarbeitung. Die benötigten Prozessgrößen können in vielen Fällen durch in den letzten Jahren entwickelte Sensoren zur Verfügung gestellt werden. So können die Redoxeigenschaften einer Glasschmelze online mit elektrochemischen Sensoren, die bei der HVG zur Einsatzreife entwickelt wurden, gemessen werden.

Die Eigenschaften eines Glases hängen maßgeblich vom Redoxzustand der darin enthaltenen polyvalenten Elemente ab. Am augenscheinlichsten äußert sich der Redoxzustand in der Glasfarbe. So können Gläser, die Eisen und Schwefel enthalten, in Abhängigkeit vom Sauerstoffpartialdruck der Glasschmelze braun, blau oder grün gefärbt sein.

Der im nebenstehenden Bild gezeigte Sensor kann den Sauerstoffpartialdruck der Glasschmelze und die Konzentrationen der Elemente Schwefel, Chrom, Eisen und Selen messen. Die besten Ergebnisse konnten bisher für die Messung der Schwefelkonzentration erzielt werden. Das untere Bild zeigt einen Vergleich der mit dem elektrochemischen Sensor online gemessenen Schwefelkonzentrationen mit den Ergebnissen der an parallel entnommenen Proben durchgeführten chemischen Analysen.

Die Einsatzbedingungen für elektrochemische Sensoren in der Glasschmelze sind für die verschiedenen Produktionsverfahren zur Glasherstellung - Faserglas, Hohlglas, Flachglas - sehr unterschiedlich. Der überwiegende Teil der Sensoren wurde in der Vergangenheit in Speiserrinnen installiert. Mit Hilfe von wassergekühlten Halterungen ist auch ein Einsatz in Arbeitswannen möglich. Die Langzeitstabilität der bisher eingesetzten Konstruktionen war jedoch noch nicht zufriedenstellend, so dass hier weitere Entwicklungsarbeit erforderlich ist. Um die Möglichkeiten von elektrochemischen Sensoren ohne aufwendige Investitionen abschätzen zu können, bietet die HVG elektrochemische Sensoren auf Mietbasis an. Die Hilfestellung bei der Interpretation der Messergebnisse und der Aufbau von Regelmöglichkeiten ist dabei Teil der angebotenen Leistung und basiert auf den Forschungsarbeiten der HVG.