Fragenkatalog Glas Flashcards
Aufgrund welcher Standortfaktoren ließen sich Glasbläser zunächst in Wäldern nieder?
Holz als Energie für Schmelzprozesse
Erläutern Sie die grundlegenden Mechanismen, die Recyclingaktivitäten bestimmen.
Konkretisieren Sie diese Ausführungen am Beispiel Glas.
Wirtschaftliche & technische Machbarkeit
Markt & Nachfrage
Preis von Primärrohstoff & Energie
a) An welchem Faktor messen Sie die Bedeutung des Recyclings für eine Branche?
b) Welche Bedeutung hat daran gemessen das Recycling für die Hohlglas- und die Papierindustrie?
Einsatz von Sekundärrohstoffen (Glasscherben) bei der Produktion
Nennen Sie die primären Rohstoffe, die zur Glasproduktion benötigt werden, und erläutern Sie deren Funktion.
Quarzsand (70%) -> Glasbildner
Soda (Natriumkarbonat) (13%) -> Flussmittel, senkt die Schmelztemperatur
Kalk (10%), Dolomit (1%), Feldspat (4%) -> Stabilisatoren zur Erhöhung der Härte, Festigkeit & chem. Beständigkeit
Pottasche (Kaliumkarbonat) (1%) ->erhöht die Brillanz
Metall-Ionen (1%) ->Färbemittel
Welcher Rohstoff wird in der Glasherstellung als Färbemittel eingesetzt?
Metall-Ionen (Cr3+, Ni2+, Fe3+, u.a.)
Wie oft kann Altglas ohne Qualitätsverluste wiederaufbereitet und eingeschmolzen werden?
unendlich oft (ggf. Farbänderung)
Welche Primärrohstoffe werden durch das Hohlglasrecycling substituiert?
Bei Hohlgläsern handelt es sich meist um Kalk-Natron-Gläser. Substituiert werden: Quarzsand Soda Pottasche Feldspat Kalk Dolomit
Nennen Sie mögliche Verwertungswege für aufbereitete Glasscherben.
Scherbenverwertung in der o Behälterglasindustrie: Einsatz von Altglasscherben (Einsatz bis zu 90 %, Ø 60%) o Flachglas/Spezialglasindustrie: Einsatz von Produktionsscherben (Einsatz: 20 bis 40 %) Einsatz in der Keramikindustrie Reflektor in Straßenmarkierungen Anwendung beim Sandstrahlverfahren Dämmstoff aus Recyclingglas Einsatz im Garten und Landschaftsbau
Benennen Sie die einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses
von Glas. An welcher Stelle können Glasscherben als sekundärer
Rohstoff eingebracht werden?
- Rohstoffanlieferung
- Mischer
- Altglaszugabe
- Schmelze
- Speiser
Welcher Prozessschritt in der Glasherstellung ist besonders empfindlich gegenüber Fremdstoffen? Begründen Sie.
Schmelzprozess ist besonders empfindlich
o Zentraler Prozess für die Produktqualität keine Verunreinigungen für Qualitätserhaltung
o Beschädigung der Schmelzwanne durch Schwermetalle
Glasflaschen 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?
Glasflaschen werden dünnwandiger -> geringeres Gewicht
o Rohstoff- und Energieeinsparungen
o geringere Transportkosten & Emissionen durch geringeres Gewicht
o Konkurrenz mit PET
Welches Problem ergibt sich aus den immer dünnwandiger produzierten Glasflaschen für den Recycler?
Qualitätsanforderungen werden immer höher -> bessere Sortierung notwendig
Welche Glasarten werden in Deutschland produziert? Welche Art ist für das Recycling besonders interessant und warum?
Nach Fertigungsprinzip und Lieferform: Flachgläser Hohlgläser Glasrohre Schaumgläser Glaswolle Glasfasern Farbgläser Nach Verwendung: Verpackungs- und Wirtschaftsgläser Sicherheitsgläser Schutz- und Isoliergläser Baugläser optische Gläser Sondergläser
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.
Kalknatrongläser
o Erweichungstemperatur liegt bei etwa 700°C
o Lichtdurchlässig
o Dehnt sich bei Hitze schnell aus
o Leicht zu reinigen durch glatte, porenfeine Oberfläche
o hohe chemische Resistenz
o Einsatzgebiet: Getränkeflaschen, Lebensmittelgläser, Trinkgläser, Flachglas, Glasfasern
Bleigläser
o Bleioxidgehalt < 18 Ma.-% = Kristallgläser
o hohe Lichtbrechung
o Dichte höher als von Kalknatrongläser
o Lässt sich sehr gut schleifen, schneiden und graviere
o Einsatzgebiet: Hochwertige Trinkgläser, Schalen, Vasen, Aschenbecher & Ziergegenstände
Borosilikatgläser
o gute Temperaturwechselbeständigkeit
o hohe chemische Resistenz & Hitzebeständigkeit
o wenig spröde & haben hervorragende stoßfeste Eigenschaften
o maximale Einsatztemperatur bei etwa 500°C
o Einsatzgebiet: chemische Industriegläser, Laborgläser, Glühbirnen, Thermometer, „feuerfestes
Geschirr“
Welche Glassorte ist für den Recyclingprozess besonders kritisch? Warum?
Bleiglas: Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze
Für welche Bereiche wird in Deutschland produziertes Glas hauptsächlich verwendet? Welche Anteile nehmen die Anwendungsgebiete an der Gesamtproduktion von Glas jeweils ein?
Behälterglas ~ 56,0%
Flachglas ~ 27,3%
Glas- und Steinwolle ~ 13,0%
Spezielle Gläser für Haushalte, Forschung und Wirtschaft ~ 3,8%
Welche Konsequenzen für das Glasrecycling ergeben sich aus dem Herstellungsprozess und der rohstofflichen
Zusammensetzung der einzelnen Glassorten?
Glasrecycling kann nur Sortenrein erfolgen, was eine Sortentrennung erforderlich macht -> andere
Glassorten gelten als Störstoffe oder Fehlwürfe->Reinigungsabfall
Nennen Sie Gründe, warum sich Glashütten an bestimmten Standorten ansiedeln (Standortvoraussetzungen).
Zugang zum Rohstoff (primär & sekundär)
Zugang zu Energie
Logistik für Massentransport
Warum können Glasflaschen nicht unendlich als Mehrwegflaschen (leeren – wieder befüllen) benutzt werden?
Nach ca. 50 Reinigungen sind Glasflaschen „verbraucht”, was die Dichte, den Verschluss oder die Optik
betrifft
Welcher industrielle Zweig dominiert die Behälterglasindustrie in Deutschland?
Getränkegläser, Nahrungsmittelbehälter
Warum ist das Recycling für die Behälterglasindustrie interessanter als für die Hersteller von Flachglas und
Spezialglas?
größere Mengen
geordnete & schnellere Erfassung
hoher Preisdruck in Behälterindustrie
für Hersteller von Flachglas und Spezialglas als profitablen Branchen ist der Einsatz sekundärer Rohstoffe
weniger interessant -> ökonomisch nicht sinnvoll
Im oder am Flachglas sind häufig „funktionserweiternde Werkstoffe“ zu finden, die während der Aufbereitung
entfernt werden müssen. Nennen Sie Beispiele für „funktionserweiternde Werkstoffe“.
Folien auf und zwischen den Gläsern Eingeblendete Displays Stromleiter auf oder in den Scheiben zur Beziehung Antennenleiter in Front- & Heckscheiben Scheibeneinfassungen Alu-Abstandshalter bei Isoliergläsern Spiegelsockel an den Frontscheiben Draht in Drahtglas
Nennen Sie Standortfaktoren für die Aufbereitungsanlagen von Glas.
Nähe zu Sammelstellen
Logistik für Massenguttransport
Verfügbarkeit von Energie
Warum lohnt sich der Einsatz von sekundären Glasscherben für die Produzenten von Glas?
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
Wovon hängt der Einsatz von Altglasscherben bei der Behälterglasherstellung ab? Zu welchen Anteilen werden
Altglasscherben jeweils eingesetzt?
abhängig vom Preis des Primär- bzw. Sekundärrohstoffs sowie vom Energiepreis
Einsatz von Altglasscherben bis zu 90 %, Ø 60%
Nennen Sie einen werkstofflichen Grund, warum Hohl- und Flachglas nicht gemeinsam recycelt werden können.
unterschiedliche chemische Zusammensetzung
Hohlglas meist eingefärbt
Flachglas hat einen höheren Schmelzpunkt als Behälterglas
Warum wird Altglas (Hohlglas) nach Farben getrennt erfasst?
Fehlfarben können zu ungewollten Verfärbungen im Produkt führen
Welche störenden Inhaltsstoffe müssen in der Altglasaufbereitungsanlage mittels mechanischer Trenntechnik aus dem Scherbengemisch entfernt werden, bevor die Altglasscherben der Glasproduktion zugeführt werden können?
KSP Fehlfarben Organik Metalle (auch Schwermetalle) Sonstige Störstoffe
Welche Sortiertechnologie hat für die Hohlglasaufbereitung die größte Bedeutung? Welche Trennaufgabe
übernimmt sie im Aufbereitungsprozess?
Optische sensorgestützte Sortierung ->Sortierung nach Farbe -> Fehlfarben werden ausgeblasen
Welche Fremdstoffe dürfen nicht in den Altglasscherben enthalten sein, die an die Glashütten geliefert werden und warum?
KSP -> höherer Schmelzpunkt als Glas bei gleicher Dichte, führen zu Einschlüsse & 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
Wofür steht die Abkürzung KSP?
Keramik, Steine, Porzellan
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 Altglas typischerweise gelten.)
Störstoff - Max. 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%
Welche Auswirkung haben KSP-Einschlüsse in Hohlgläsern?
Setzen die Stabilität des Glases herab
Ausschuss
Optisch nicht ästhetisch
Warum sind Alukapseln für den Aufbereiter von Altglas (Glasrecycler) kein primärer Störstoff?
weil der Aufbereiter das Alu sammelt und weiterverkauft
Der maximal zulässige Anteil von Organik in Scherben ist im Vergleich zu KSP oder Metallen relativ hoch. Warum?
Organik verbrennt überwiegend -> Einfluss auf die chemische Zusammensetzung trotzdem möglich
Warum ist der Feuchtegehalt von Altglas auf < 2 Ma.-% beschränkt?
Je höher der Feuchtegehalt, desto höher ist der Energieverbrauch im Schmelzprozess
a) Wie hoch ist der Sortierverlust bei der Altglasaufbereitung?
b) Für welche Verwertungswege eignen sich die aussortierten Reste?
a) ca. 10% b) Einsatz in der Keramikindustrie Reflektor in Straßenmarkierungen Anwendung beim Sandstrahlverfahren Dämmstoff aus Recyclingglas Einsatz im Garten- & Landschaftsbau
Welchen Grund gibt es für den Einbruch der Behälterglaserfassung in Deutschland?
Substitution durch PET-Flaschen -> günstigere Rohstoffkette & leichter
Glas wird schmelzflüssig verarbeitet, wie hoch ist die Verarbeitungstemperatur?
800°C – 900°C (sintern)
1300°C – 1555°C (dünnflüssige Schmelze)
1200°C (Verarbeitung der Schmelze zu Glasproduktion)
