Quarzsande bestehen aus hitzebeständigem, stabilen Siliziumdioxid (SiO₂). Siliziumdioxid bildet das „Rückgrat“ unserer Erde. Es macht etwa 60 Prozent der Erdkruste aus und steckt nicht nur in Quarz, sondern auch in vielen Gesteinen wie Granit oder Sandstein. In der Natur tritt es in verschiedenen Formen auf, wobei Quarz die häufigste ist.
Und so kommt der Sand zum Anwender: Hersteller holen ihn direkt aus der Erde – meist im Tagebau aus Sandgruben oder Quarzitlagerstätten. Danach geht's ans Saubermachen: Der Sand wird gewaschen und durch verschiedene Siebe geschickt, damit wir genau die Körnungen bekommen, die wir brauchen. Klingt einfach, ist aber echte Präzisionsarbeit.
Unerwünschte Mineralien müssen raus: Feldspat und Eisenoxide sind zwar natürlich, aber in vielen Anwendungen unerwünscht. Eisenoxide sorgen für rötlich-gelblichen Verfärbungen – nicht ideal, wenn man klares Glas herstellen will oder eine klare Optik benötigt. Und Feldspat? Der schmilzt schon bei niedrigeren Temperaturen als Quarz und bringt dadurch Produktionsprozesse durcheinander. Mit cleveren Verfahren wie Flotation oder Magnettrennung werden diese Störenfriede aussortiert.
Bei der Flotation unterstützt die Physik: Sand wird mit Wasser und speziellen Chemikalien (sog. Sammlern) vermischt. Diese Sammler heften sich nur an bestimmte Minerale und machen sie wasserabweisend. Anschließend kommt noch Luft ins Gemisch. Die unerwünschten Partikel binden sich dabei an die Luftbläschen und steigen nach oben. Dort bilden sie einen Schaum, der sich einfach abschöpfen lässt. Der reine Sand bleibt dagegen im Wasser.
Bei der Magnettrennung wird der nicht-magnetische Quarzsand an starken Magneten vorbeigeführt. Eisenhaltige, unerwünschte Partikel bleiben am Magneten haften. Je nach Mineralzusammensetzung kommen unterschiedlich starke Magnete zum Einsatz. Manche Eisenoxide haften bereits an schwachen Exemplaren; andere brauchen stärkere Varianten, um aus dem Sand zu kommen. So sortieren Hersteller den Sand, ohne ihn überhaupt anzufassen.
Mineralisches Multitalent
Quarzsand ist der Überflieger unter den Sanden – und das aus gutem Grund. Im Vergleich zu gewöhnlichem Bausand oder anderen Sandarten hat er einiges zu bieten:
Reinheit und Beständigkeit: Quarzsand besteht hauptsächlich aus Siliziumdioxid und ist dadurch chemisch ziemlich robust – er reagiert kaum mit anderen Stoffen und bewahrt selbst bei Säuren oder Laugen seine Form.
Härte und Widerstandsfähigkeit: Mit einer Härte von 7 auf der Mohs-Skala erweist er sich als ziemlich langlebig. Er nutzt sich viel langsamer ab als weichere Sande, was ihn zum Dauerläufer in Filteranlagen oder als Strahlmittel macht.
Hitzebeständigkeit: Während andere Sande bei hohen Temperaturen schnell schmelzen, bleibt Quarzsand bis etwa 1700°C formfest – ideal für Gießereien oder feuerfeste Materialien.
Gleichmäßige Körnung: Quarzsande lassen sich präziser nach Korngrößen sortieren und bieten dadurch konstantere Eigenschaften. Dadurch punkten sie überall dort, wo Genauigkeit zählt.
Optische Eigenschaften: Hochreiner Quarzsand ist oft heller und transparenter als andere Sande – ein Grund, warum die Glasindustrie ihn so schätzt.
Vielseitigkeit: Vom Aquariumsand bis zum Hightech-Silizium: kaum ein anderer Sand ist in so vielen Branchen zu Hause wie der Quarzsand.
Fast überall im Einsatz
Stichwort Vielseitigkeit: Unterschiedliche Branchen machen sich seine Eigenschaften zunutze. Überall, wo es auf Reinheit, Beständigkeit und gleichmäßige Körnung ankommt, liegt er weit vor anderen Sanden.
Bau und Garten: Als Zuschlagstoff in Mörtel und Beton sorgt er für Stabilität. Im Garten macht er schwere Böden lockerer und hilft Pflanzen, besser zu wurzeln. Als Rasensand drainiert er die Erde. In Pflasterbelägen füllt er als Fugensand die Fugen und verhindert, dass sich Unkraut breitmacht.
Aquaristik: Als Bodengrund in Aquarien bietet Quarzsand nicht nur eine natürliche Optik, sondern auch ein gesundes Milieu für nützliche Bakterien. Er filtert Schwebstoffe zuverlässig aus dem Wasser und sorgt für Klarheit.
Glasherstellung: Hier ist Quarzsand der Favorit. Ohne ihn gäbe es keine Fensterscheiben, Flaschen oder Smartphone-Displays. Je reiner der Sand, desto klarer das Glas.
Industrie: Als Strahlmittel reinigt er Oberflächen, in Gießereien formt er Hohlräume für Metallteile, und in der Elektronik bildet er den Grundstoff für Computerchips.
Sport: Auf Beachvolleyballfeldern, in Reithallen und auf Golfplätzen sorgt das Produkt für den richtigen Untergrund und gute Drainage.
Qualitäten und Körnungen
Die Bezeichnungen variieren je nach Anwendungsbereich – in der Aquaristik spricht man beispielsweise von Fein-, Mittel- und Grobsand mit etwas anderen Größeneinteilungen als in der Baubranche. Für viele Anwendungen wird Quarzsand auch als Gemisch verschiedener Körnungen angeboten, um optimale Eigenschaften zu erzielen. Wichtig: Ab Körnungen von über 2 mm spricht man von Kies.
Industriequarzsand: Der Spitzenreiter unter den Sanden mit SiO₂-Gehalten von über 99 Prozent. Dieser eignet sich für Glas, Elektronik und andere anspruchsvolle Anwendungen, wo selbst kleinste Verunreinigungen stören würden.
Filtersand: Mit SiO₂-Gehalten von 96 bis 99 Prozent und speziell abgestimmten Körnungen für optimale Filterwirkung. Dieses Produkt muss besonders gut gerundet sein, damit keine scharfen Kanten die Filterleistung beeinträchtigen.
Bau- und Gartensand: Quarzsand mit SiO₂-Gehalten ab 90 Prozent für den Einsatz in Baustoffen, Sportplätzen oder Gartenprojekten. Hier dient das Produkt unter anderem als Rasensand und Fugensand; auf absolute Reinheit kommt es dabei nicht an.
Spezialsande: Für besondere Anwendungen wie Golfplätze oder Aquarien – hier zählen neben der chemischen Zusammensetzung auch Faktoren wie pH-Wert oder spezifische Rundungsgrade.
Körnungen
Feinsand: Korngrößen von 0,063 bis 0,2 mm. Fühlt sich dank der feinen Körnung fast wie Mehl an und wird in Fugenmassen, feinen Putzen oder als Poliermittel eingesetzt.
Mittelsand: Körnung von 0,2 bis 0,63 mm. Der Allrounder für Mörtel, Beton, Filteranlagen und Spielsandkästen.
Grobsand: Körnung von 0,63 bis 2,0 mm. Kommt in Drainagen, gröberen Filterschichten und speziellen Betonmischungen zum Einsatz.