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RoRe 1 > Fragenkatalog "Glas" > Flashcards

Fragenkatalog "Glas" Flashcards

1
Q

Aufgrund welcher Standortfaktoren ließen sich Glasbläser zunächst in den Wäldern nieder?

A

Schmelzprozess von Glas sehr energieaufwändig (Nähe zu Holz)

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2
Q

Erläutern Sie die grundlegenden Mechanismen, die Recyclingaktivitäten bestimmen. Konkretisieren Sie diese Ausführung am Beispiel Glas.

A
  • Wirtschaftliche und technische Machbarkeit
  • Markt und Nachfrage
  • Preis von Primärrohstoff und Energie
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3
Q

An welchem Faktor messen Sie die Bedeutung des Recyclings für eine Branche?
Welche Bedeutung hat daran gemessen das Recycling für die Hohlglas- und die Papierindustrie?

A
  • Einsatz von Sekundärrohstoffen (Glasscherben) bei der Produktion
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4
Q

Nennen Sie die primären Rohstoffe, die zur Glasproduktion benötigt werden, und erläutern Sie deren Funktion.

A
  • Quarzsand (70%) - Glasbildner
  • Soda (Natriumcarbonat) (13%) - Flussmittel und senkt die Schmelztemperatur
  • Kalk (10%), Dolomit (1%), Feldspat (4%) - Stabilisatoren zur Erhöhung der Härte, Festigkeit und chemische Beständigkeit
  • Pottasche (Kaliumkarbonat) (1%) - Erhöht die Brillianz
  • Metall-Ionen (1%) - Färbemittel
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5
Q

Welcher Rohstoff wird in der Glasherstellung als Färbemittel eingesetzt?

A

Metall-Ionen (Cr^3+, Ni^2+, Fe^3+, u.a.)

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6
Q

Wie oft kann Altglas ohne Qualitätsverlust wiederaufbereitet und eingeschmolzen werden?

A

Unendlich oft (höchsten Farbänderungen)

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7
Q

Welche Primärrohstoffe werden durch das Hohlglasrecycling substituiert?

A

Bei Hohlgläsern handelt es sich meist um Kalk-Natron-Gläser. Substituiert werden:
- Quarzsand
- Soda
- Pottasche
- Feldspat
- Feldspat
- Kalk
- Dolomit

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8
Q

Nennen Sie mögliche Verwertungswege für aufbereitete Glasscherben

A
  • Scherbenverwertung in der:
    • Behälterglasindustrie: Einsatz von Altglasscherben (Einsatz bis zu 90% (Durchschnitt 60%)
    • Flachglas/Spezialglasindustrie: Einsatz von Produktionsscherben (Einsatz: 20-40%)
  • Einsatz in der Keramikindustrie
  • Reflektor in Straßenmarkierungen
  • Anwendung beim Sandstrahlverfahren
  • Dämmstoff aus Recyclingglas
  • Einsatz im Garten und Landschaftsbau
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9
Q
  1. Benennen Sie die einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses von Glas. An welcher Stelle können Glasscherben als sekundärer Rohstoff eingebracht werden?
A
  1. Rohstoffanlieferung
  2. Mischer
  3. Altglaszugabe
  4. Schmelze
  5. Speiser
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10
Q

Welcher Prozessschritt in der Glasherstellung ist besonders empfindlich gegenüber Fremdstoffen? Begründen Sie.

A

Schmelzprozess ist besonders empfindlich
- Zentraler Prozess für die Produktqualität -> keine Verunreinigungen für Qualitätserhaltung
- Beschädigung der Schmelzwanne durch Schwermetalle

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11
Q

Glasfalschen und deren Produktion sind technisch in den letzten 50 Jahren wesentlich verbessert worden. Woran ist diese Verbesserung messbar? Warum ist diese Verbesserung für den Produzenten interessant?

A

Glasflaschen werden dünnwändiger (geringeres Gewicht)
- Rohstoff- und Energieeinsparung
- geringere Transportkosten und Emissionen durch geringeres Gewicht
- Konkurrenz mit PET

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12
Q

Welches Problem ergibt sich aus den immer dünnwändiger produzierten Glasflaschen für den Recycler?

A

Qualitätsanforderungen werden immer höher (bessere Sortierung notwendig)

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13
Q

Welche Glasarten werden in Deutschland produziert? Welche Art ist für das Recycling besonders interessant und warum?

A

Nach Fertigungsprinzip und Lieferform:
- Flachgläser
- Hohlgläser
- Glasrohre
- Schaumgläser
- Glaswolle
- Glasfasern
- Farbgläser

Nach Verwendung:
- Verpackungs- und Wirtschaftsgläser
- Sicherheitsgläser
- Schutz- und Isoliergläser
- Baugläser
- optische Gläser
- Sondergläser

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14
Q

Benennen Sie die 3 häufigsten Glassorten, die nach ihrer chemischen Zusammensetzung in der Glasproduktion unterschieden werden. Nennen Sie die 3 Eigenschaften je Glassorte sowie jeweils ein Einsatzgebiet.

A

Kalknatrongläser
- Erweichungstemperatur liegt bei etwa 700°C
- Lichtdurchlässig
- Dehnt sich bei Hitze schnell aus
- Leicht zu reinigen durch glatte, porenfeine Oberfläche
- hohe chemische Resistenz
- Einsatzgebiet: Getränkeflaschen, Lebensmittelgläser, Trinkgläser, Flachglas, Glasfasern

Bleigläser
- Bleioxidgehalt < 18 Ma.-% = Kristallgläser
- hohe Lichtbrechung
- Dichte höher als von Kalknatrongläser
- Lässt sich sehr gut schleifen, schneiden und graviere
- Einsatzgebiet: Hochwertige Trinkgläser, Schalen, Vasen, Aschenbecher & Ziergegenstände

Borosilikatgläser
- gute Temperaturwechselbeständigkeit
- hohe chemische Resistenz & Hitzebeständigkeit
- wenig spröde & haben hervorragende stoßfeste Eigenschaften
- maximale Einsatztemperatur bei etwa 500°C
- Einsatzgebiet: chemische Industriegläser, Laborgläser, Glühbirnen, Thermometer, „feuerfestes Geschirr“

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15
Q

Welche Glassorte ist für den Recyclingprozess besonders kritisch? Warum?

A

Bleiglas: Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze

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16
Q

Für welche Bereiche wird in Deutschland produziertes Glas hauptsächlich verwendet? Welche Anteile nehmen die Anwendungsgebiete an der Gesamtproduktion von Glas jeweils ein?

A

Behälterglas ~ 56,0%
Flachglas ~ 27,3%
Glas- und Steinwolle ~ 13,0%
Spezielle Gläser für Haushalte, Forschung und Wirtschaft ~ 3,8%

17
Q

Welche Konsequenzen für das Glasrecycling ergeben sich aus dem Herstellungsprozess und der rohstofflichen Zusammensetzung der einzelnen Glassorten?

A

Glasrecycling kann nur Sortenrein erfolgen, was eine Sortentrennung erforderlich macht
→ andere Glassorten gelten als Störstoffe oder Fehlwürfe → Reinigungsabfall

18
Q

Nennen Sie Gründe, warum sich Glashütten an bestimmten Standorten ansiedeln (Standortvoraussetzungen).

A

Zugang zum Rohstoff (primär & sekundär)
Zugang zu Energie
Logistik für Massentransport

19
Q

Warum können Glasflaschen nicht unendlich als Mehrwegflaschen (leeren – wieder befüllen) benutzt werden?

A

Nach ca. 50 Reinigungen sind Glasflaschen „verbraucht”, was die Dichte, den Verschluss oder die Optik betrifft

20
Q

Welcher industrielle Zweig dominiert die Behälterglasindustrie in Deutschland?

A

Getränkegläser, Nahrungsmittelbehälter

21
Q

Warum ist das Recycling für die Behälterglasindustrie interessanter als für die Hersteller von Flachglas und Spezialglas?

A
  • größere Mengen
  • geordnete & schnellere Erfassung
  • Nutzungszyklus viel geringer
  • Behälterglas = homogenere Stoffgruppe
  • hoher Preisdruck in Behälterindustrie
  • für Hersteller von Flachglas und Spezialglas als profitablen Branchen ist der Einsatz sekundärer Rohstoffe weniger interessant → ökonomisch nicht sinnvoll
22
Q

Im oder am Flachglas sind häufig „funktionserweiternde Werkstoffe“ zu finden, die während der Aufbereitung entfernt werden müssen. Nennen Sie Beispiele für „funktionserweiternde Werkstoffe“.

A
  • Folien auf und zwischen den Gläsern
  • Eingeblendete Displays
  • Stromleiter auf oder in den Scheiben zur Beheizung
  • Antennenleiter in Front- & Heckscheiben
  • Scheibeneinfassungen
  • Alu-Abstandshalter bei Isoliergläsern
  • Spiegelsockel an den Frontscheiben
  • Draht in Drahtglas
23
Q

Nennen Sie Standortfaktoren für die Aufbereitungsanlagen von Glas.

A
  • Nähe zu Sammelstellen
  • Logistik für Massenguttransport
  • Verfügbarkeit von Energie
24
Q

Warum lohnt sich der Einsatz von sekundären Glasscherben für die Produzenten von Glas?

A
  • Reduzierung des Rohstoffverbrauchs → unendlich oft ohne Qualitätseinbußen einschmelzbar
  • Reduzierung des Energieverbrauchs → Scherben besitzen einen niedrigeren Schmelzpunkt
  • Pro 10 Ma.-% Altglas können bis zu 3 % Energie gespart werden
25
Q

Wovon hängt der Einsatz von Altglasscherben bei der Behälterglas-Herstellung ab? Zu welchen Anteilen werden Altglasscherben jeweils eingesetzt?

A

Abhängig vom Preis des Primär- bzw. Sekundärrohstoffs sowie vom Energiepreis
- Grünglas = 90 %
- Dunkelgrünglas = 70 %
- Weißglas = 60%
- Sehr hell gefärbtes Glas = 50 %

26
Q

Nennen Sie einen werkstofflichen Grund, warum Hohl- und Flachglas nicht gemeinsam recycelt werden können.

A
  • unterschiedliche chemische Zusammensetzung
  • Hohlglas meist eingefärbt
  • Flachglas hat einen höheren Schmelzpunkt als Behälterglas
27
Q

Warum wird Altglas (Hohlglas) nach Farben getrennt erfasst?

A

Fehlfarben können zu ungewollten Verfärbungen im Produkt führen

28
Q

Welche störenden Inhaltsstoffe müssen in der Altglas-Aufbereitungsanlage mittels mechanischer Trenntechnik aus dem Scherbengemisch entfernt werden, bevor die Altglasscherben der Glasproduktion zugeführt werden können?

A
  • KSP
  • Fehlfarben
  • Organik
  • Metalle (auch Schwermetalle)
  • Sonstige Störstoffe
29
Q

Welche Sortiertechnologie hat für die Hohlglas-Aufbereitung die größte Bedeutung? Welche Trennaufgabe übernimmt sie im Aufbereitungsprozess?

A

Optische sensorgestützte Sortierung → Sortierung nach Farbe → Fehlfarben werden ausgeblasen

30
Q

Welche Fremdstoffe dürfen nicht in den Altglasscherben enthalten sein, die an die Glashütten geliefert werden und warum?

A
  • KSP → höherer Schmelzpunkt als Glas bei gleicher Dichte, führen zu Einschlüssen &Ausschuss
  • Organische Verunreinigungen → Tolerierung je nach Schmelzprozess, Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze
  • Metalle → zerstören Schmelzwannenboden, Ausschuss von Silizium
  • Schwermetalle → Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze
  • sonstige Störstoffe
31
Q

Wofür steht die Abkürzung KSP?

A

Keramik, Steine, Porzellan

32
Q

Nennen Sie die stoffspezifischen Mengen an Störstoffen, die im Altglas enthalten sein dürfen. (Als Tabellenfrage: Tragen Sie in der Tabelle die Reinheitsanforderungen ein, die für den Sekundärrohstoff Altglastypischerweise gelten.)

A

Fremdanteil
KSP < 20 g/t

Glaskeramikteile > 10mm 5 g/t
Glaskeramikteile =< 10mm < 10 g/t

NE-Metalle < 3 g/t

FE-Metalle < 2 g/t

Schwermetallgehalt < 200 g/t

(Kumulativ für Pb, Cd, Cr(VI), Hg)

Lose organische Stoffe < 300 g/t

Feuchtigkeit < 2%

33
Q

Welche Auswirkung haben KSP-Einschlüsse in Hohlgläsern?

A
  • Setzen die Stabilität des Glases herab
  • Ausschuss
  • Optisch nicht ästhetisch
34
Q

Warum sind Alukapseln für den Aufbereiter von Altglas (Glasrecycler) kein primärer Störstoff?

A

→ weil der Aufbereiter das Alu sammelt und weiterverkauft

35
Q

Der maximal zulässige Anteil von Organik in Scherben ist im Vergleich zu KSP oder Metallen relativ hoch.Warum?

A

Organik verbrennt überwiegend → Einfluss auf die chemische Zusammensetzung trotzdem möglich

36
Q

Warum ist der Feuchtegehalt von Altglas auf < 2 Ma.-% beschränkt?

A

Je höher der Feuchtegehalt, desto höher ist der Energieverbrauch im Schmelzprozess

37
Q

a) Wie hoch ist der Sortierverlust bei der Altglas-Aufbereitung? b) Für welche Verwertungswege eignen sich die aussortierten Reste?

A

a) ca. 10%

b)
- Einsatz in der Keramikindustrie
- Reflektor in Straßenmarkierungen
- Anwendung beim Sandstrahlverfahren
- Dämmstoff aus Recyclingglas
- Einsatz im Garten- & Landschaftsbau

38
Q

Welchen Grund gibt es für den Einbruch der Behälterglaserfassung in Deutschland?

A

Substitution durch PET-Flaschen → günstigere Rohstoffkette & leichter

39
Q

Glas wird schmelzflüssig verarbeitet, wie hoch ist die Verarbeitungstemperatur?

A

800°C – 900°C → sintern
300°C – 1555°C → dünnflüssige Schmelze
1200°C → Verarbeitung der Schmelze zu Glasproduktion

RoRe 1 (10 decks)

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